现代物理学主要包括以下核心领域，涵盖从微观到宏观的广泛研究方向：
基础理论
相对论 ：包括狭义相对论（质能方程、时间膨胀）和广义相对论（引力场描述）
量子力学 ：研究微观粒子（如电子、光子）的波粒二象性、量子纠缠等
原子与核物理
原子物理学 ：研究原子的结构、能级及光谱
原子核物理学 ：探索原子核的组成、裂变与聚变
粒子与凝聚态物理
粒子物理学 ：高能物理研究基本粒子及其相互作用
凝聚态物理 ：固体、液体物理性质及相变研究
电磁学与光学
电磁学 ：电场、磁场及电磁波理论
光学 ：光的传播、干涉与光谱分析
统计物理学与宏观量子效应
统计物理学 ：大量粒子系统的宏观性质（如温度、压强）
宏观量子效应 ：量子现象在宏观尺度（如超导、量子计算）的应用
注 ：经典力学（牛顿力学）、热力学等传统物理分支通常归类为经典物理学，与现代物理学（20世纪初发展）有所区分。
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