物理學是一門自然科學，注重于研究物質、能量、空間、時間，尤其是它們各自的性質與彼此之間的相互關係。物理學是關於大自然規律的知識；更廣義地說，物理學探索分析大自然所發生的現象，以了解其規則。
物理學是最古老的學術之一。在過去兩千年裏，物理學與化學、天文學都曾歸屬於自然哲學。直到十七世紀科學革命之後，物理學才成為一門獨立的自然科學。物理學與其它很多跨領域研究有相當的交集，如生物物理學、量子化學等等。物理學的疆界並不是固定不變的，物理學裡的創始突破時常可以用來解釋這些跨領域研究的基礎機制，有時還會開啟嶄新的跨領域研究。
物理學是自然科學中最基礎的學科之一。經過嚴謹思考論證，物理學者會提出表述大自然現象與規律的假说。倘若這假说能夠通過大量嚴格的實驗檢驗，則可以被歸類為物理定律。但正如很多其他自然科學理論一樣，這些定律不能被證明，其正確性只能靠著反覆的實驗來檢驗。
超新星是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸都极其明亮，过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系，并可持续几周至几个月才会逐渐衰减变为不可见。在这段期间内一颗超新星所辐射的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美。恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散，并向周围的星际物质辐射激波。这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构，这被称作超新星遗迹。根据估算，在如银河系大小的星系中超新星爆发的几率约为50年一次。同时，超新星爆发产生的激波也會壓縮附近的星際雲，这是新的恒星诞生的重要启动机制。
交流電是指大小和方向都發生週期性變化的電流，在一個週期內的運行平均值為零。交流電不同于方向不随时间发生改变的直流電。圖為在曝光期內來回移動的照相機对許多固定路灯拍攝到的照片。由于电压的变化，每盞交流電路灯光留下的個別軌跡是虚线。
| 種類 | 第一代 | 第二代 | 第三代 |
|---|---|---|---|
| 夸克 | |||
| 上型 | 上夸克 | 魅夸克 | 頂夸克 |
| 下型 | 下夸克 | 奇夸克 | 底夸克 |
| 輕子 | |||
| 帶電 | 電子 | μ子 | τ子 |
| 中性 | 電中微子 | μ中微子 | τ中微子 |
級列問題（hierarchy problem）：為什麼重力是那麼的微弱？只有當質量在普朗克尺度時，大約為1019 GeV，超大於電弱尺度（electroweak scale）（246 GeV，電弱理論描述的物理行為所涉及的能量），重力才會顯得強勁。為什麼這尺度的相差會有如天壤之別？是甚麼物理過程使得電弱尺度的物理量，例如希格斯粒子的質量，無法獲得普朗克尺度數量級的量子修正？請問這是因為超對稱、額外維度，還是人擇的精細調整（fine-tuning）？
核心理论: 经典力学 | 运动学 | 静力学 | 动力学 | 拉格朗日力学 | 哈密顿力学 | 连续介质力学 | 流体力学 | 固体力学 | 电动力学 | 狭义相对论 | 广义相对论 | 量子力学 | 量子场论 | 量子电动力学 | 量子色动力学 | 量子光学 | 弦理论 | 热力学 | 统计力学
主要领域: 天体物理学 | 凝聚态物理学 | 原子物理学 | 分子物理学 | 光学 | 几何光学 | 物理光学 | 原子核物理学 | 粒子物理学 | 等离子体物理学 | 介观物理学 | 低温物理学 | 固体物理学 | 晶体学
交叉学科: 天体物理学 | 大气物理学 | 地球物理学 | 生物物理学 | 物理化学 | 材料科学 | 电子科学 | 计算物理 | 数学物理 | 非线性物理学
背景知识: 参看传记, 科学史, 和学院介绍.
2020年焦點新聞 下列日期是新聞發布時間，而非事件發表或發現時間
- 10月6日，羅傑·潘洛斯、安德烈婭·蓋茲和賴因哈德·根策爾因對於黑洞的傑出研究獲得諾貝爾物理學獎。
- 6月15日，德國法蘭克福大學教授研究團隊做實驗首次證實九十年前阿諾·索末菲提出的理論：當光子撞擊到單獨分子並且使其發射出電子時，該單獨離子會朝著光源移動。
- 5月6日，歐洲南天天文台研究團隊宣布，在恆星星系HD 167128觀測到距今為止距離地球最近的黑洞。
- 10月8日，因為對於人們了解宇宙演化與地球在宇宙裡的席位做出貢獻，吉姆·皮布爾斯、米歇爾·麥耶和迪迪埃·奎洛茲獲得2019年諾貝爾物理學獎。
- 7月31日，大型強子對撞機的超環面儀器實驗團隊找到光子與光子散射的確切證據，超過背景期望值8.2 個標準差。
- 7月15日，美國NIST研究團隊發展成功當今最準確的時鐘，Al+離子鐘，準確度為1018分之一。
- 5月22日，阿貢國家實驗室實驗團隊發現新超導材料三氫化鑭，其臨界超導溫度為-23C，是至今為止最高溫度。
- 4月10日，事件視界望遠鏡團隊宣布，首次成功觀測到在室女A星系中央的超大質量黑洞。
- 3月29日，麻省理工學院實驗團隊報告，暗物質實驗ABRACADABRA 第一回合並未發現任何軸子存在的蛛絲馬跡。
- 3月21日，雪城大學教授薛爾頓·斯同恩的研究團隊做實驗證實，魅夸克的物質與反物質對於衰變具有不對稱性，這可能是物質宇宙形成的重要因素。
- 3月15日，使用緲子探測器，塔塔基礎研究學院的研究團隊發現，雷暴可以產生高達13億伏特的電壓！
- 1月3日，中國國家航天局的探測器嫦娥四號成功在月球背面南半部的馮·卡門環形山著陸。
- 1627年1月25日，罗伯特·波义耳诞生。
- 1643年1月4日，艾萨克·牛顿诞生。
- 1706年1月17日，本杰明·弗兰克林诞生。
- 1736年1月19日，詹姆斯·瓦特诞生。
- 1736年1月25日，约瑟夫·拉格朗日诞生。
- 1775年1月20日，安德烈-玛丽·安培诞生。
- 1822年1月2日，鲁道夫·克劳修斯诞生。
- 1840年1月23日，恩斯特·阿贝诞生。
- 1880年1月18日，保罗·埃伦费斯特诞生。
- 1881年1月31日，欧文·朗缪尔诞生。
- 1882年1月11日，马克斯·玻恩诞生。
- 1894年1月1日，薩特延德拉·玻色诞生。
- 1907年1月23日，汤川秀树诞生。
- 1908年1月22日，列夫·朗道诞生。
- 1936年1月27日，丁肇中诞生。
- 1942年1月8日，斯蒂芬·霍金诞生。