Ci sono molte idee interessanti in fisica, specialmente nella fisica moderna. Importa esiste come uno stato di energia, mentre ondate di probabilità si diffondono in tutto l'universo. L'esistenza stessa può esistere come solo le vibrazioni su stringhe microscopiche e trans-dimensionali. Ecco alcune delle più interessanti di queste idee, nella fisica moderna. Alcune sono teorie complete, come la relatività, ma altre sono principi (ipotesi su cui sono costruite le teorie) e alcune sono conclusioni tratte da quadri teorici esistenti.
Tutti, tuttavia, sono davvero strani.
La materia e la luce hanno proprietà sia delle onde che delle particelle contemporaneamente. I risultati della meccanica quantistica chiariscono che le onde mostrano proprietà simili a particelle e le particelle mostrano proprietà simili a onde, a seconda dell'esperimento specifico. La fisica quantistica è quindi in grado di fare descrizioni di materia ed energia basate su equazioni d'onda che si riferiscono alla probabilità di una particella esistente in un determinato punto in un determinato momento.
Einstein la teoria della relatività si basa sul principio secondo cui le leggi della fisica sono le stesse per tutti gli osservatori, indipendentemente da dove si trovino o dalla velocità con cui si muovono o accelerano. Questo principio apparentemente di buon senso prevede effetti localizzati sotto forma di relatività speciale e definisce gravitazione come fenomeno geometrico sotto forma di relatività generale.
Fisica quantistica è definito matematicamente dall'equazione di Schroedinger, che raffigura probabilità di una particella trovata ad un certo punto. Questa probabilità è fondamentale per il sistema, non semplicemente un risultato di ignoranza. Una volta effettuata una misurazione, tuttavia, si ottiene un risultato definito.
Il fisico Werner Heisenberg ha sviluppato il Principio di incertezza di Heisenberg, che lo dice quando si misura lo stato fisico di un sistema quantistico esiste un limite fondamentale alla quantità di precisione che può essere raggiunto.
Ad esempio, più precisamente misurate lo slancio di una particella, meno precisa sarà la misurazione della sua posizione. Ancora una volta, nell'interpretazione di Heisenberg, questo non era solo un errore di misura o una limitazione tecnologica, ma un vero limite fisico.
Nella teoria quantistica, alcuni sistemi fisici possono diventare "intrecciati", il che significa che i loro stati sono direttamente correlati allo stato di un altro oggetto da qualche altra parte. Quando viene misurato un oggetto e la funzione d'onda di Schroedinger collassa in un singolo stato, l'altro oggetto collassa nel suo stato corrispondente... non importa quanto siano lontani gli oggetti (cioè nonlocalità).
Einstein, che ha definito questo entanglement quantico "azione spettrale a distanza", ha illuminato questo concetto con il suo Paradosso EPR.
quando Albert Einstein ha sviluppato la teoria della relatività generale, ha predetto una possibile espansione dell'universo. Georges Lemaitre pensava che ciò indicasse che l'universo era iniziato in un unico punto. Il nome "Big Bang" è stato dato da Fred Hoyle mentre deride la teoria durante una trasmissione radiofonica.
Nel 1929, Edwin Hubble scoperto a redshift in galassie lontane, indicando che si stavano allontanando dalla Terra. Le radiazioni a microonde di fondo cosmico, scoperte nel 1965, sostenevano la teoria di Lemaitre.
Una forma non rilevata di materia, chiamata materia oscura, è stata teorizzata per risolvere questo problema. Prove recenti supportano materia oscura.
Le stime attuali indicano che l'universo è composto per il 70% da energia oscura, per il 25% da materia oscura e solo il 5% dell'universo è materia visibile o energia.
Nei tentativi di risolvere il problema di misurazione nella fisica quantistica (vedi sopra), i fisici spesso incontrano il problema della coscienza. Sebbene la maggior parte dei fisici cerchi di eludere il problema, sembra che ci sia un legame tra la scelta consapevole dell'esperimento e il risultato dell'esperimento.
Alcuni fisici, in particolare Roger Penrose, credono che la fisica attuale non possa spiegare la coscienza e che la coscienza stessa abbia un legame con lo strano regno quantico.
Prove recenti mostrano che l'universo era leggermente diverso, non esisterebbe abbastanza a lungo da consentire lo sviluppo di qualsiasi vita. Le probabilità di un universo in cui possiamo esistere sono molto piccole, basate sul caso.
Il principio antropico, sebbene intrigante, è più una teoria filosofica che una fisica. Tuttavia, il principio antropico pone un intrigante puzzle intellettuale.