Istnieje wiele ciekawych pomysłów fizyka, szczególnie we współczesnej fizyce. Materia istnieje jako stan energii, podczas gdy fale prawdopodobieństwa rozprzestrzeniają się po wszechświecie. Samo istnienie może istnieć tylko jako wibracje na mikroskopijnych, trans-wymiarowych sznurkach. Oto niektóre z najciekawszych z tych pomysłów we współczesnej fizyce. Niektóre są pełnymi teoriami, takimi jak teoria względności, ale inne są zasadami (założeniami, na których teorie są budowane), a niektóre są wnioskami wynikającymi z istniejących ram teoretycznych.
Wszystkie jednak są naprawdę dziwne.
Materia i światło mają jednocześnie właściwości fal i cząstek. Wyniki mechaniki kwantowej wyjaśniają, że fale wykazują właściwości podobne do cząstek, a cząstki wykazują właściwości podobne do fal, w zależności od konkretnego eksperymentu. Dlatego fizyka kwantowa jest w stanie tworzyć opisy materii i energii na podstawie równań falowych, które odnoszą się do prawdopodobieństwa istnienia cząstki w określonym miejscu w określonym czasie.
Einsteina teoria względności opiera się na zasadzie, że prawa fizyki są takie same dla wszystkich obserwatorów, niezależnie od tego, gdzie się znajdują i jak szybko się poruszają lub przyspieszają. Ta pozornie rozsądna zasada przewiduje zlokalizowane efekty w postaci szczególnej teorii względności i określa grawitacja jako zjawisko geometryczne w postaci ogólnej teorii względności.
Fizyka kwantowa jest zdefiniowany matematycznie przez równanie Schroedingera, które przedstawia prawdopodobieństwo cząstki znalezionej w pewnym punkcie. Prawdopodobieństwo to ma fundamentalne znaczenie dla systemu, a nie jest jedynie wynikiem ignorancji. Jednak po dokonaniu pomiaru masz określony wynik.
Fizyk Werner Heisenberg opracował zasadę nieoznaczoności Heisenberga, która mówi to podczas pomiaru stan fizyczny układu kwantowego jest podstawowym ograniczeniem precyzji, która może być osiągnięty.
Na przykład, im dokładniej mierzysz pęd cząstki, tym mniej precyzyjny jest pomiar jej położenia. Ponownie, w interpretacji Heisenberga, nie był to tylko błąd pomiaru lub ograniczenie technologiczne, ale faktyczny limit fizyczny.
W teorii kwantowej niektóre układy fizyczne mogą zostać „splątane”, co oznacza, że ich stany są bezpośrednio związane ze stanem innego obiektu gdzieś indziej. Gdy jeden obiekt jest mierzony, a funkcja falowa Schroedingera zapada się w jeden stan, drugi obiekt zapada się w odpowiedni stan... bez względu na to, jak daleko są obiekty (tj. nielokalność).
Einstein, który nazwał to kwantowe uwikłanie „upiornym działaniem na odległość”, rozjaśnił tę koncepcję swoim Paradoks EPR.
Gdy Albert Einstein rozwinął Teorię ogólnej teorii względności, przewidział możliwe rozszerzenie wszechświata. Georges Lemaitre pomyślał, że to wskazuje, że wszechświat zaczął się w jednym punkcie. Nazwę „Big Bang” nadał Fred Hoyle, szydząc z teorii podczas audycji radiowej.
W 1929 r. Edwin Hubble odkrył przesunięcie ku czerwieni w odległych galaktykach, co wskazuje, że oddalają się od Ziemi. Promieniowanie mikrofalowe tła kosmicznego odkryte w 1965 r. Poparło teorię Lemaitre'a.
Wykryto teorię niewykrytej materii, zwanej ciemną materią, aby to naprawić. Najnowsze dowody potwierdzają Ciemna materia.
Aktualne szacunki mówią, że wszechświat ma 70% ciemnej energii, 25% ciemnej materii i tylko 5% wszechświata to widzialna materia lub energia.
Próbując rozwiązać problem pomiarowy w fizyce kwantowej (patrz wyżej), fizycy często napotykają problem świadomości. Chociaż większość fizyków próbuje ominąć ten problem, wydaje się, że istnieje związek między świadomym wyborem eksperymentu a jego wynikiem.
Niektórzy fizycy, zwłaszcza Roger Penrose, uważają, że obecna fizyka nie może wyjaśnić świadomości i że sama świadomość ma związek z dziwną sferą kwantową.
Ostatnie dowody wskazują, że wszechświat był nieco inny, nie istniałby wystarczająco długo, aby powstało życie. Szanse na wszechświat, w którym możemy istnieć, są bardzo małe i zależą od przypadku.
Zasada antropiczna, choć intrygująca, jest bardziej teorią filozoficzną niż fizyczną. Mimo to zasada antropiczna stanowi intrygującą łamigłówkę intelektualną.