Thursday, March 19, 2015

NADHARIA ZA MSINGI ZA FIZIKIA

Nadharia za msingi
Ingawa fizikia inahusika kwa upana na mifumo tofauti tofauti , baadhi ya nadharia zinatumiwa na wanafizikia wote . Kila moja ya nadharia hii ilijaribiwa mara nyingi na kuonekana kuwa sahihi kama makadirio ya kiasili ( ndani ya uwanja wa uhalali fulani). Kwa mfano , nadharia ya kimakenika ya kizamani kwa uhalisia kabisa inaeleza miendo ya vitu , ikiwa tu ni vikubwa sana kuliko atomi na vinakwenda kwa mwendokasi ulio mdogo sana ukilinganisha na mwendo wa mwanga .
Nadharia hizi zinaendelea kuwa maeneo hai ya kufanyia utafiti , na sura ya kuajabisha kabisa ya makenika ya kizamani ijulikanayo kama nadharia ya mparaganyiko iligunduliwa katika karne ya 20, karne tatu baada ya uundwaji wa mekanika ya kizamani uliofanywa na Isaac Newton (1642–1727).
Hizi nadharia kuu kabisa ni ni vyombo muhimu kwa ajili ya utafiti kuelekea mada/maudhui yaliyobobea zaidi na mwanafizikia yeyote, bila kujali mambo aliyobobea , anatarajiwa kuwa na uelewa juu ya nadharia hizo, hii inahusisha nadharia za mekaniks ya kizamani, kwanta kimakenika/vifurushi kimakenika, mwendo-joto( sayansi ya uhusiano wa joto na aina zingine za nishati) na mekaniksi ya kitakwimu, u-umemesumaku, na rilativiti maalum. Fizikia ya kizamani Fizikia ya kizamani ilfanyiwa kazi katika muundo wa ufundi wa akoustiki wa kuakisi sauti kutoka kwenye kisambaza sauti (acoustic diffuser ) Fizikia ya kizamani inajumuisha matawi ya kikawaida na mada ambazo zilikua zikijulikana na zilizokua zimekwisha endelezwa sana kabla ya mwanzo wa mekaniksi ya kizamani ya karne ya 20, akoustiki/usikizi(elimu ihusuyo usikizi wa sauti), optiki(sayansi ya mwanga na uoni), mwendo-joto na u-umemesumaku. Mekaniksi ya kizamani inajihusisha na vitu vilivyo katika mwendo na inaweza kugawanywa katika, mekaniksi tuli(somo la kani inapokabili kitu na vitu ambavyo havichepuki), kainematiksi(somo la mwendo bila kujali sababu za huo mwendo), dainamiksi(somo la mwendo na kani zinazouathiri). Mekaniksi pia inaweza kugawanywa katika mekaniksi yabisi na mekaniksi kimiminika (zikijulikana kwa pamoja kama mekaniksi ya kikontinuum) mekaniksi kimminika ikihusika na matawi kama haidrostatiki haidrodainamiki, aerodainamiki na pneumatiki Akoustiki ni somo la namna sauti inazalishwa, inadhibitiwa, inasafirishwa na inavyopokelewa. Matawi muhimu ya kisasa ya akoustiki inahusisha utrasoniki, somo la mawimbi ya sauti yenye mrudio(frequency) mkubwa sana zaidi ya uwezo wa kusikia wa mwanadamu; bayoakoustiki, fizikia ya miito ya wanyama na usikiaji wao,na elektroakoustiki mtindo wa ubadilishaji sautisikivu kwa kutumia elekitroniki Optiki, somo la nuru inayoonekana (mwanga), linahusika tu na nuru inayoonekana (mwanga) pia inahusika tu na infraredi na utravayoleti (kwa nuru isiyoonekana) kwani zina tabia zote za mwanga isipokua kuonekana, kama vile, uakisi, upindaji, muingiliano, usambaaji(difraksheni) na polaraisheni Joto ni aina ya nishati, nishati ya ndani inayikilikiwa na vichembe/hardali vidogo vinavyounda maada Mwendo-joto inahusika na uhusiano wa joto na aina zingine za nishati. Umeme na usumaku vimekuwa vikisomwa kama tawi la pamoja la fizikia tangu uhusiano wao ulivogunduliwa mwanzoni mwa karne ya 19, mkondo wa umeme husababisha kutokea kwa uga wa sumaku na uga wa sumaku unaobadilikabadilika husababisha uambukizo wa mkondo wa umeme. Umemetuli unahusiana na chaji zisizotembea, electrodainamiksi inahusika na chaji zinazotembea na sumakutuli inahusika na ncha za sumaku katika hali ya utuli. Fizikia ya kileo Kulikuwa na mkutano wa Solvay mwaka 1927, ukiwa na wanafizikia mahiri kama, Albert Einstein, Werner Heisenberg, Max Planck, Hendrik Lorentz, Niels Bohr, Marie Curie, Erwin Schrödinger na Paul Dirac. fizikia ya kizamani kiujumla inahusu maada na nishati katika mizania ya kawaida ya uoni/uangaliaji/uchunguzi, wakati fizikia ya kileo inahusu zaidi tabia za maada katika mazingira yaliyozidi mno kipimo cha au mizania ya hali ya juu sana au mizania ya vitu vidogo sana . Kwa mfano fizikia za atomi na nyuklia zinasoma maada katika mizania ndogo sana ambapo elementi za kikemikali zinaweza kupambanuliwa. Fizikia ya vichembe vya msingi ipo katika mizania ndogo zaidi kabisa kutokana na kua inajihuisha na vitengo vya msingi viundavyo maada, tawi hili la fizikia pia hujulikana kama fizikia ya nishati ya juu kwa sababu ya nishati kubwa zinazohitajika kupata vichembe vingi katika kichepusha vichembe kikubwa, katika mizania hii, akili ya kawaida ya dhana za nishati na nafasi hazifanyi kazi/hazina thamani tena. Nadharia kuu mbili za fizikia ya kileo inaunda picha tofauti ya dhana ya nafasi, muda, na maada kulingana na ile iliyowekwa na fizikia ya kawaida/kizamanipresented. Nadharia ya kwanta/vifurushi inahusika na asili ya kiupekeepekee ya vitu badala ya hali inayoendelea hasa kwa matukio ya viwango vya atomi na matawi ya atomi na vipengele vya nyongeza vya vichembe/hardali na mawimbi katika maelezo ya matukio hayo. Nadharia ya rilativiti inahusika na uelezeaji wa matukio yanayotokea katika mfumo wa marejeo ambao upo katika mwendo ikilinganishwa na mtazamaji. Nadharia maalum rilativiti inahusika na mwendohusiani sare katika mstari mnyoofu na nadharia ya rilativiti inahusiana na mwendo uliochapushwa na uhusiano wake na mvutano . Zote kwa pamoja nadharia ya kwanta/vifurushi na nadharia ya rilativiti zinatumika kwa karibu maeneo yote ya fizikia ya kileo. Tofauti ya fizikia ya kizamani na ya kileo. Njanja kuu za fizikia. Wakati fizikia inakusudia kugundua sheria za kiulimwengu mzima, nadharia zake zinajikita katika nyanja wazi za kiutumikaji. Kirahisi inaweza kusemwa, sheria za fizikia ya kizamani inachambua kwa usahihi kabisa mifumo ambayo mizania ya urefu ni kubwa kuliko mizania ya atomi na mwendo wake ni mdogo mno kulinganisha na ule wa mwanga. Nje ya uwanja huu uangalizi/ uchunguzi haukubaliani na makadirio. Albert Einstein alichangia mfumo wa rilativiti maalum , ambao uliondoa dhana ya uthabiti (kutobadilika) wa muda na nafasi na kuruhusu uchambuzi wa mifumo ambayo vihusika vina mwendo unaokaribia ule wa mwanga . Max Planck, Erwin Schrödinger, na wengine walianzisha nadharia ya kwanta ya umakenika , dhana ya bahati nasibu ya miingiliano ya vichembe iliyoruhusu uchambuzi sahihi wa mizania ya atomi na matawi ya atomi. Baadae, nadharia ya uga wa kwanta iliunganisha kwanta ya umakenika na rilativiti maalum. Rilativiti ya ujumla iliruhusu nafasimuda iliyopinda iliyo katika hali ya mwendo, ambayo mifumo yenye maada kubwa sana na miundo katika mizania ya hali ya juu sana inaweza kuchambuliwa kiuzuri zaidi . Zilativiti ya ujumla haijaweza kuungwa na uchambuzi wowote wa kimsingi; nadhariatahiniwa kadhaa zinaendelea kutengenezwa kukidhi hilo.

FALSAFA YA FIZIKIA

Falsafa ya fizikia Katika namna nyingi fizikia inaonekana kuwa tawi la falsafa ya kale ya kigiriki . Kuanzia jitihada za mwanzo za Thales kueleza tabia za maada, hadi kwa uthibbitisho wa Democritus kwamba maada lazima ipungue hadi hali ya invariant , astronomia ya kiptolemi ya anga[[fuwele]] na kitabu cha Aristotle fizikia (kitabu cha kale cha fizikia Kilichojaribu kuchambua na kufafanua mwendo kutokana na uoni wa kifalsafa), wanafalsafa mbalimbali walikuza nadharia zao .juu ya asilia. Fizikia ilijulikana kama falsafa ya asili hadi mwishoni mwa karne ya 18. Mnamo karne ya 19 ,fizikia ilidhihirika wazi kuwa tapo jingine tofauti na falsafa na sayansi zingine. Fizikia pamoja na sayansi zingine zilizosalia, hutegemea.gov falsafa ya kisayansi kutoa uchambuzi wa kina na wa kutosha wa mbinu za kisayansi. Mbinu za kisayansi zinatumia aina ya ufikiri wa priori na ufikiri wa posteriori na matumizi ya Bayesian inference kupima uhalali wa nadharia husika. Maendeleo ya fizikia yamejibu maswali mengi ya wanafalsafa wa zamani, lakini pia kuibua maswali mapya. Somo la masuala ya kifalsafa inayozunguka fizikia, falsafa ya fizikia, inahusisha masuala kama asili ya nafasi na wakati, determinism, na mtazamo wa kimetafizikia kama empiricism, naturalism na realism. Wanafizikia wengi wameandika kuhusu maana za kifalsafa za kazi zao, katika hilo , Laplace, ambaye aliongoza determinism ya kawaida, na Erwin Schrödinger, ambaye aliandika juu ya kwanta/vifurushi kimakenika. Mwanamahesabu na mfizikia bwana Roger Penrose amekuwa akiitwa ni mwanaplato Stephen Hawking, kwa maoni anayojadili katika kitabu chake cha 'Barabara kuelekea ukweli' (The Road to Reality).Hawking anajichukulia mwenyewe kuwa mredaksheni asiye aibu na anayachukulia mambo kwa maoni ya Penrose.

HISTORIA YA FIZIKIA

Kwa mujibu wa Asger Aaboe, chanzo cha astronomia wa kimagharibi waweza patikana mesopotamia, na juhudi zote za wazungu kuelekea sayansi ya uhalisia zimerithiwa kutoka astronomia wa kale wa kibabilonia. Wanaastronomia wa kimisri waliacha alama katika makaburi na kumbukumbu zingine juu ya makundi nyota na mienendo ya maumbo mengine katika samawati( maumbosamawati/magimba) mengine. Wakati mshairi wa kigiriki Homer aliandika juu ya maumbosamawati tofauti katika Iliad na Odyssey; baadae wanaastronomia wa kigiriki waliyapa majina makundi nyota mengi yanayoonekana katika kizio cha kaskazini cha dunia, majina ambayo bado ya natumika hadi leo. Falsafa ya asili. Falsafa ya asili ina chanzo chake huko Ugiriki wakati wa kipindi cha Archaid, (650 K.K– 480K.K), ambapo wanafalsafa wa kabla ya Socrates kama Thales waliyakataa maelezo yasiyo ya kiasili kwa matukio ya kiasilia na kutangaza kwamba kila tukio lilikua na sababu za kiasili. Walipendekeza kwamba mawazo lazima yathibitishwe na sababu makini na uoni na nyingi katika nadharia zao zilithibitishwa kwa mafanikio makubwa katika majaribio mbalimbali, kwa mfano, nadharia ya atomi ilijulikana kuwa sahihi takribani miaka 2000 baada ya kupendekezwa mara ya kwanza na Leucippus and his ma mwanafunzi wake Democritus. Fizikia ya kale Sir Isaac Newton (1643–1727), Alianzisha sheria zake za mwendo na uvutano ambazo zilikua ni upigaji mkubwa wa hatua katika classical physics. Fizikia ilipata kuwa somo peke yake la sayansi wakati wauropa wakisasa wa kale walipoanza kutumia njia za kimajaribio na upimajiexperimental kugungua ambacho leo kinachukuliwa ni sheria za fizikia Maendeleo makubwa katika kipindi hiki yalijumlisha ubadilishaji wa mfumo wa jua unaofata mtindo wa jiosentriki kuwa mtindo wa heliosentriki wa Bwana Copernicus, sheria zinazotawala miendo ya sayari katika iliamuliwa na Johannes Kepler kati ya 1609 na 1619, kazi za mwanzo katika darubini na unajimu wa kiuchunguzi vilifanywa na Galileo Galilei katika karne ya 16 na 17, na ugunduzi wa Isaac Newton na muunguno wa sheria za mwendo na sheria za kiujumla za uvutano ambazo zilikuja kubeba jina lake ulifanyika.Newton pia aliendeleza kalikulasi, somo la mahesabu ya manadiliko, ambalo lilileta njia mpya ya kukokotoa matukio ya kiumbo. Ugunduzi wa sheria mpya za mwendo-joto[[thermodynamics]], kemia na umemesumaku ulitokana na juhudi kubwa za uchunguzi katika kipindi cha mapinduzi ya viwanda kutokana na kuongezeka kwa mahitaji ya nishati .Sheria zenye maudhui ya classical physics ziliendelea luwa na matumizi makubwa katika matukio ya kila siku ambabo maada ilisafir na miendokasi isiyokarobia ule wa mwanga kwa kuwa yalitoa majibu yenye makadirio ya karibu zaidi, na nadharia kama kwanta ya kimakenika na ile ya rilativiti zilorahisika kuelekea kutoa majibu kama yaliyotolewa na classical physics. Hata hivyo makosa katika claasical hasa kwa vitu vidogo zaidi na vile vyenye mwendo karibia ule wa mwanga vilipelekea kuendelezwa kwa fizikia ya kileo katika karne ya 20 However, inaccuracies in classical mechanics for very small objects and very high v Fizikia ya kileo Kazi za Albert Eins.tein (1879–1955), katika athari za kifotoelektriki na nadharia rilativiti ilipekea mapinduzi ya fizikia katika karne ya 20. Max Planck (1858–1947),alianzilisha nadharia ya kwanta ya kimakenika. Fizikia ya kileo ilianza mwanzoni mwa karne ya ishirini kutokana na kazi ya Max Planck kwenye nadharia ya kwanta nadharia ya rilativiti Albert Einstein. Zote kwa pamoja nadharia hizi zilikuja kwa sababu ya majibu yasiyo sahihi sana [[in accurate answers]]yaliyotolewa na classical mechanics katika baadhi ya matukio. Classical mechanics ilitabiri mabadiliko ya mwendokasi wa mwanga, jambo ambalo lilishindwa kutatuliwa na mwendokasi usiobadilika uliotabiriwa na milinganyo ya umemesumaku ya Maxwell ; utata huu ulirekebishwa na nadharia ya Einstein rilativiti maalum, ambayo iichukua nafasi ya classical mechanics kwa vitu vinavyokwenda kwa spidi kubwa zaidi na ikaruhusu mwendo wa mwanga usiobasilika. Mnururisho wa vitu vyeusi pia ulikua tatizo lingine kwa classical physics, ambalo lilitatuliwa wakati Planck alipopendekeza kwamba mwanga husafiri katika mfumo wa vifurushi vidogovidogo vinavyoitwa fotoni; this, pamoja na athari za fotoniumeme na nadharia nzima inayotabiri ngazi zilizojitenga za njiamzingo za elektroni , ilipelekea kwenye nadharia ya vifurushikimakenika kushika nafasi ya classical physics katika mizania ndogo sana. [[Vifurushikimakenika]] (Quantum mechanics) ilianzishwa kutokana na kazi za mwanzo za akina Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger na Paul Dirac. Kutokana na kazi hizo za mwanzo kila mmoja katika tasnia yake muundo wa kiwango kinachotambulika wa fizikia ya hardali/ vitu vidogo ilipatikana . kufuatia ugunduzi wa tabia za hardali zinazokubaliana na Higgs boson katika kituo cha CERN mwaka 2012, hardali zote za msingi ziliweza kutabiriwa na muundo unaotambulikana, na hakuna hardali zingine zilizoonekana kupatikana, hata hivyo fiIkia zaidi ya muundo unaotambulika, na nadharia kama za supersymmetry, ni katika mambo yanayoendelea kufanyiwa utafiti hivi leo

Monday, March 16, 2015

Fizikia

Fizikia (kutoka neno la Kigiriki φυσικός, physikos, "maumbile", ambalo tena linatokana na φύσις, physis, "kiumbo") ni fani ya sayansi inayohusu maumbile ya Dunia, hususan asili ya viungo vya ulimwengu. Ni taaluma kutoka shina la sayansi yenye kushughulika na maada na uhusiano wake na nishati. UtangulizI Tangu zama za nyuma kabisa, wanafalsafa ya asili walijaribu kueleza mafumbo kama vile mienendo ya sayari na asili ya maada. Mlengo huu ulijulikana hapo mwanzo kama Fizikisi (kut. eng., Physics, ikiandikwa Physike kuiga dhana ya Aristotle). Kuibuka kwa Fizikia kama tawi la sayansi lenye kujitegemea toka kwenye shina la falsafa asilia, kulitokana na mapinduzi ya kisayansi ya karne ya 16 na ya 17 na kuendelea mpaka pambazuko la Sayansi ya Kisasa, mwanzoni mwa karne ya 20. Nyanja hii imekuwa ikiendelea kutanuka kulingana na kukua kwa tafiti na kupelekea gunduzi mbalimbali kama vile: modeli sahili ya chembe za kimsingi na uelezi uliotanuka wa historia ya ulimwengu, sambamba na mapinduzi ya teknolojia mpya kama silaha za kinyuklia na semikonda. Leo hii utafiti unaendelea katika mikondo mipana ya kimata; kuhusisha mpitishoumemkuu katika joto la hali ya juu, Ukototiaji wa Kikwantumu, utafutaji wa Higg Boson, na jitahada za kuendeleza Nadharia ya Mtuazi wa Kikwantumu. Uliokitwa katika mitazamo na vitendo, na pia seti zilizojisheheneza kwa nadharia zinazodhihirishwa kwa Hisabati nzuri, Fizikia imetoa mchango mkubwa katika sayansi, teknolojia na falsafa. Ugunduzi katika Sayansi umegusa kote ndani ya Sayansi Asilia, na Fizikia inaelezwa kama Sayansi ya Msingi kwa sababu nyanja zingine kama Kemia na Biolojia, huchunguza mifumo ambayo tabia zake husimama kwenye kanuni za Fizikia. Kemia, kwa mfano, ni sayansi ya dutu iliyofanyika na atomu na molekyuli kwa wingi mmoja, lakini tabia za kampaundi za kikemia zinatathminiwa kwa tabia za kimaumbile za molekyuli zinazochipukia kwayo. Fizikia ya vitendo inahusiana kwa karibu na Uhandisi na Tekinolojia. Mwanafizikia anayejihusisha na msingi wa utafiti hufanya muundopicha na kisha kufanya vitendo kwa kutumia vyombotekichi kama kikazanishio mwendo wa chembe na Biru, na angali mwanafizikia anayejihusisha na tafiti zilizotendewa kazi, huvumbua tekinolojia kama vile Upigaji Picha Kiusumaku Mtetemiazi (kwa Kiingereza MRI, Magnetic Resonance Imaging) na tranzista za sifa mbalimbali. Fizikia ya kinadharia ina uhusiano wa karibu na hisabati, ambayo huipa lugha ya nadharia za kimaumbile. Aghalabu ni kweli kwamba shauri la kwanza la Nadharia ni kupembua mahusiano katika sura ya kiulimwengu inayoshahibiana na yatendekayo. Kazi nyingine ya umuhimu sawa ni kufanyiza kanuni za mahusiano kimahesabu. Matumizi ya hisabati katika nadharia huwakilisha dhana ya kimawazo, katika mchakato wa kuibua hitimisho muhimu kutoka kwenye hali ya Udhanifu uliopitia sheria rasmi za ukokotoaji. Hata hivyo, nafasi ya hisabati katika nyanja ya Fizikia ya Kinadharia inapelekea kwamba, si tatizo la mwanafizikia ya kinadharia kuchetua kidhibitihakikivu cha kihesabu na, kwa kweli kabisa; mahitaji yaliyokaza sana kwenye hesabu mara nyingi hupingana na kweli za kimaumbile. Mwanafizikia ya Kinadharia mara nyingi vilevile huegamia katika ufuatiliaji tathmini wa kinamba na uchocheaji picha wa kompyuta na hivyo kuona matokeo yake; na ndiyo maana kompyuta na kuprogramu kompyuta vimekuwa na uwanda mpana wenye sura mbalimbali katika kufanya modeli za kimaumbile. Kwa kweli, nyanja ya Hisabati na Ufuatiliaji tathmini kikompyuta ni uwanja uliochangamka katika utafiti. Fizikia ya kinadharia mara nyingi huhusiana na falsafa na metafizikia ambapo inaangukia upande wa mawazo ya kufikirika kama vile nafasi za vizio wakadhaa na ulimwengu sambamba. NadhariaEdit Atomu za haidrojeni chache za kwanza obiti za elektroni zilizooneshwa kwa sura ya mkatizo zikiwa zimetiwa rangi alama densiti ya uwezekanivu. Ingawaje mwanafizikia husoma aina mbalimbali za mafumbo ya maisha, kuna baadhi ya nadharia zinazotumika kwa wanafizikia wote. Kila moja ya hizi nadharia imejaribiwa kwa idadi ya vitendo na kuhakikishwa makadirio sahihi ya asili iliyopo ndani ya mizingo yenye kubadilika umakini. Kwa mfano, nadharia ya utafiti. Historia Astronomia inatajwa kama sayansi ya kale zaidi ambapo jamii zilizokuwa zimestaarabika zamani kama Wasumeri, Wamisri wa kale na jamii kuzunguka uwanda wa mto Indus, takriban miaka 3000 KK zilikua na uelewa juu ya elimu ya utabiri kuhusu mienendo ya jua, mwezi na nyota. Nyota na mwezi mara nyingi zilichukuliwa kama alama za kidini, zikiaminika kuwakilisha miungu yao. Ingawa maelezo ya matukio hayo mara nyingi hayakuwa ya kisayansi, tena yenye upungufu wa vithibitisho, hayo maono ya enzi hizo yalikuwa msingi wa uendelezaji wa elimu ya astronomia baadae. Kwa mujibu wa Asger Aaboe, chanzo cha astronomia ya kimagharibi yaweza kupatikana Mesopotamia, na juhudi zote za watu wa magharibi kuelekea sayansi ya uhalisia zimerithiwa kutoka astronomia ya kale ya Kibabilonia. Wanaastronomia wa Misri waliacha alama katika makaburi na kumbukumbu zingine juu ya makundi nyota na mienendo ya maumbo mengine katika samawati (maumbosamawati/magimba) mengine. Wakati mshairi bora wa Ugiriki wa kale Homer aliandika juu ya maumbosamawati tofauti katika Iliad yake na Odyssey; baadae wanaastronomia wa Kigiriki waliyapa majina makundi nyota mengi yanayoonekana katika kizio cha kaskazini cha dunia, majina ambayo yanatumika hadi leo. Falsafa ya asiliEdit Falsafa ya asili ina chanzo chake huko Ugiriki wakati wa kipindi cha kale, (650 KK– 480 KK), ambapo wanafalsafa wa kabla ya Sokrates kama Thales waliyakataa maelezo yasiyo ya kiasili kwa matukio ya kiasilia na kutangaza kwamba kila tukio lilikuwa na sababu za kiasili. Walipendekeza kwamba lazima mawazo yathibitishwe na sababu makini na uoni na nyingi katika nadharia zao zilithibitishwa kwa mafanikio makubwa katika majaribio mbalimbali, kwa mfano, nadharia ya atomi ilijulikana kuwa sahihi takribani miaka 2000 baada ya kupendekezwa mara ya kwanza na Leucippus na mwanafunzi wake Democritus. Fizikia ya zamani Sir Isaac Newton (1643–1727) alianzisha sheria zake za mwendo na mvutano ambazo zilikuwa upigaji mkubwa wa hatua katika fizikia ya zamani. Fizikia ilipata kuwa somo peke yake la sayansi wakati Wazungu walipoanza kutumia njia za majaribio na upimaji kugundua kile ambacho leo kinachukuliwa ni sheria za fizikia. Maendeleo makubwa katika kipindi hicho yalijumlisha ubadilishaji wa mfumo wa jua uliofuata mtindo wa jiosentriki kuwa mtindo wa heliosentriki wa Copernicus. Sheria zinazotawala miendo ya sayari katika mfumo wa jua ziliamuliwa na Johannes Kepler kati ya miaka 1609 na 1619. Kazi za mwanzo katika darubini na unajimu wa kiuchunguzi vilifanywa na Galileo Galilei katika karne ya 16 na 17, na ugunduzi wa Isaac Newton na muungano wa sheria zake za mwendo na sheria za jumla za mvutano ambazo zilikuja kubeba jina lake ulifanyika. Newton pia aliendeleza kalikulasi, somo la mahesabu ya mabadiliko, ambalo lilileta njia mpya ya kukokotoa matukio ya kiumbo. Ugunduzi wa sheria mpya za joto thermodynamics, kemia na sumakuumeme ulitokana na juhudi kubwa za uchunguzi katika kipindi cha mapinduzi ya viwanda kutokana na kuongezeka kwa kiasi kikubwa kwa mahitaji ya nishati. Sheria zenye maudhui ya fizikia ya zamani ziliendelea kuwa na matumizi makubwa katika matukio ya kila siku ambabo maada ilisafiri na miendokasi isiyokaribia ule wa mwanga kwa kuwa yalitoa majibu yenye makadirio ya karibu zaidi, na nadharia kama kwanta ya kimakenika na ile ya rilativiti zilirahisika kuelekea kutoa majibu kama yaliyotolewa na fizikia ya awali. Hata hivyo makosa katika fizikia ya zamani hasa kwa vitu vidogo zaidi na vile vyenye mwendo uliokaribia ule wa mwanga vilipelekea kuendelezwa kwa fizikia ya kisasa katika karne ya 20. Fizikia ya kisasa Kazi za Albert Einstein (1879–1955), katika athari za kifotoelektriki na nadharia ya rilativiti, ndiyo iliyopelekea mapinduzi ya fizikia katika karne ya 20. Max Planck (1858–1947) alianzilisha nadharia ya kwanta ya kimakenika na vifurushi kimakenika. Nadharia hizo zote kwa pamoja zilikuja kwa sababu ya majibu yasiyo sahihi sana yaliyotolewa na mekaniki ya zamani katika baadhi ya matukio. Mekaniki ya zamani ilitabiri mabadiliko ya mwendokasi wa mwanga, jambo ambalo lilishindwa kutatuliwa na mwendokasi usiobadilika uliotabiriwa na milinganyo ya sumakuumeme ya Maxwell; utata huo ulirekebishwa na nadharia ya Einstein ya rilativiti maalum, ambayo iichukua nafasi ya mekaniki ya zamani kwa vitu vinavyokwenda kwa spidi kubwa zaidi na ikaruhusu mwendo wa mwanga usiobadilika. Mnururisho wa vitu vyeusi pia ulikuwa tatizo lingine kwa mekaniki ya zamani, ambalo lilitatuliwa wakati Planck alipopendekeza kwamba mwanga husafiri katika mfumo wa vifurushi vidogovidogo vinavyoitwa fotoni; pamoja na athari za fotoniumeme na nadharia nzima inayotabiri ngazi zilizojitenga za njiamzingo za elektroni, ilipelekea kwenye nadharia ya vifurushikimakenika kushika nafasi ya mekaniki ya zamani katika mizania ndogo sana. Nadharia ya vifurushikimakenika (kwa Kiingereza Quantum mechanics) ilianzishwa kutokana na kazi za mwanzo za akina Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger na Paul Dirac. Kutokana na kazi hizo za mwanzo kila mmoja katika tasnia yake muundo wa kiwango kinachotambulika wa fizikia ya hardali/vitu vidogo ilipatikana. Kufuatia ugunduzi wa tabia za hardali zinazokubaliana na Higgs boson katika kituo cha CERN mwaka 2012, hardali zote za msingi ziliweza kutabiriwa na muundo unaotambulikana, na hakuna hardali nyingine zilizoonekana kupatikana, hata hivyo fiIkia zaidi ya muundo unaotambulika, na nadharia kama za supersymmetry, ni katika mambo yanayoendelea kufanyiwa utafiti hivi leo.