تا سال ۱۹۰۰ فیزیک کلاسیک به اوج شکوفایی خود رسیده بود از توصیف حرکات سیارات گرفته تا تشریح انتشار نور(پدیده های تداخل – پراش –قطبش) و ماهیت آن به عنوان یک موج الکترومغناطیس،قوانین ترمودینامیک و

یكی از پیشوندهای مقیاس اندازه گیری در سیستم SI نانو به معنی یك میلیاردم واحد آن مقیاس است.برای مثال یك نانومتر معادل یك میلیاردم متر است. با توجه به اینكه یك سلول بدن بیش از صدها نانومتر است می توان به كوچكی این مقیاس پی برد. از آنجایی كه علوم نانو بخش وسیعی برگرفته از مباحث شیمی، فیزیك، بیولوژی، پزشكی، مهندسی و الكترونیك را در بر می گیرد،‌گروه بندی آن بسیار پیچیده است.

لیزر مخفف عبارت light amplification by stimulated emission of radiation می باشد و به معنای تقویت نور توسط تشعشع تحریک شده است.اولین لیزر جهان توسط تئودور مایمن اختراع گردید و از یاقوت در ان استفاده شده بود. در سال 1962 پروفسورعلی جوان اولین لیزر گازی را به جهانیان معرفی نمود و بعدها نوع سوم وچهارم لیزرها که لیزرهای مایع و نیمه رسانا بودند اختراع شدند.در سال 1967 فرانسویان توسط اشعه لیزر ایستگاههای زمینی شان دو ماهواره خود را در فضا تعقیب کردند, بدین ترتیب لیزر بسیار کار بردی به نظر آمد.نوری که توسط لیزر گسیل میگردد در یک سو و بسیار پر انرژی و درخشنده است که قدرت نفوذ بالایی نیز دارد بطوریکه در الماس فرو میرود . امروزه استفاده از لیزر در صنعت بعنوان جوش اورنده فلزات و بعنوان چاقوی جراحی بدون درد در پزشکی بسیار متداول است.
 

در جهان همه چیز از اتم ساخته شده است. اتمهای مختلف در کنار هم قرار می گیرند و مولکولهای مختلف را تشکیل می دهند. هر اتمی که در طبیعت پیدا می شود، یکی از 92 نوع اتمی است که به نام عناصر طبیعی شناخته شده اند؛ پس هر چه روی زمین وجود دارد، از فلز، پلاستیک،لباس، شیشه گرفته تا  مو و غیره، همه ترکیباتی از 92 عنصر طبیعی هستند. جدول تناوبی عناصر، فهرست عناصری است که می توان در طبیعت پیدا کرد به اضافه عناصری که به دست بشر ساخته شده است. 
 

اغلب در زندگی روزمره خود ملاحظه می‌كنیم كه در اثر وجود یك ناسازگاری بین ذهن ما و جهان خارج ، نظریات عجیب و غریبی اظهار می‌كنیم. این نظریه پردازی از سرشت مبهم و ناموزون ما ناشی می‌شود. البته باید توجه داشته باشیم كه نظریه پردازی علمی چیزی كاملا متفاوت از این موردی است كه اشاره شد. در نظریه پردازی علمی ، انسان به صورت مستقیم با جهان خارج درگیر می‌شود و ذهن در مواجهه مستقیم با آن آزاد است و لذا جهان در حكم فاعل و ذهن در حكم منفعل می‌باشد. اما در نظریه پردازی كه ما اشاره كردیم، جای این دو عوض می‌شود. در علم فلسفه از این نوع نظریه پردازیها عموما تحت عنوان متافیزیك یاد می‌شود...
 

در قرن هفدهم نیوتن با کارهایى که بر روى نور انجام داد به این نتیجه رسید که نور از ذره هاى کوچک تشکیل شده است. دانشمندان دیگر معتقد بودند که ماهیت نور موج است.

گفته می‌شود در اوایل قرن بیستم، انشتین صاحب دو فرزند شد- دو نظریه‌ی بزرگ فیزیك. می‌گویند او یكی را فرزندانش را دوست داشت (نسبیت) و از دیگری متنفر بود (فیزیك كوانتوم).

قضاوت توانایی نظریه سی. پی. اچ. در پاسخگویی به مشکلات موجود فیزیک نظری و اختر فیزیک را به خوانندگان و صاحب نظران محترم واگذار می کنم.اما ذکر این نکته را لازم می دانم که هر نظریه ی جدید برای پاسخ دادن به مشکلات موجود ارائه می گردد. تجارب قرون اخیر نشان داده که یک نظریه در دو جهت زمینه بحث و تلاش بیشتر را فراهم می آورد.

محققان و فیزیکدانان در سراسر جهان در برابر مشاهده ذراتی که سریعتر از نور حرکت می کنند توسط محققان سرن، واکنشهای متفاوتی از خود نشان داده اند که بیشتر این واکنشها در راستای انکار و متهم کردن این یافته های جدید بوده است.
 

فرمی و زیلارد نخستین کسانی بودند که توانستند یک واکنش زنجیره ای کامل را در یک رآکتور هسته ای انجام دهند. آنها در دهه ۱۹۴۰ که بر روی پروژه ساخت بمب هسته ای برای ایالات متحده (منهتن) کار می کردند، در دانشگاه شیکاگو و در آزمایشگاه شان این کار را انجام دادند. 
د

غنی‌سازی اورانیوم عملی است که به‌واسطهٔ آن در یک تودهٔ اورانیوم طبیعی مقدار ایزوتوپ ۲۳۵U بیشتر شود و مقدار ایزوتوپ ۲۳۸U کم‌تر گردد. غنی‌سازی اورانیوم یکی از مراحل چرخه سوخت هسته‌ای است.
 

رآکتورهای آب تحت فشار ( PWR ) اکنون 64% قدرت کل رآکتورهای مختلف را در نیروگاه های هسته ای جهان تشکیل می دهند. پیش بینی برای چند سال آتیه نشان می دهد که این سهم رو به افزایش است ؛ بدین ترتیب که این راکتور که ابتدا در دهه 50 به عنوان منبع نیرو در زیر دریائی به کار گرفته شد. پس از 40 سال توسعه ، به یک ابزار مهم برای تأمین بخشی از انرژِی برق کشورهای جهان تبدیل شده است. بعضی از این کشورها 75% ( فرانسه ) از انرژی برق مورد نیاز خود را به وسیله این نوع رآکتور تأمین می کنند: سازمان انرژِی اتمی ایران ، از ابتدا برنامه انرژِی هسته ای کشور را بر پایه استفاده از رآکتورهای آب تحت فشار قرار دارد. در طرح تکمیل نیروگاه هسته ای بوشهر نیز این نوع رآکتور مورد بهره برداری قرار خواهد گرفت. 
 

پژوهش برای بررسی تغییر مقاومت الكتریكی اجسام در دماهای پائین برای نخستین بار توسط دانشمند اسكاتلندی جیمز دئِور در اواسط قرن نوزدهم آغاز شد. در سال 1864، دو دانشمند لهستانی به نامهای زیگموند روبلوفسكی و كارل اولزفسكی كه روشی برای برای مایع ساختن اكسیژن و نیتروژن، یافته بودند، به بررسی خواص فیزیكی عناصر و ازجمله مقاومت الكتریكی در دماهای خیلی كم ادامه دادند و پیش‌بینی نمودند مقاومت الكتریكی در دماهای كم به شدت كاهش می‌یابد. روبلوفسكی و اولزفسكی نتایج فعالیت خود را در سال 1880 منتشر ساختند. بعد از آن دِئور و فلمینگ نیز پیش‌بینی ‌خود را مبنی بر الكترومغناطیس شدن كامل فلزات خالص در دمای صفر مطلق بیان داشتند. البته دئور بعدها تئوری خود را اصلاح و اعلام داشت مقاومت اینگونه فلزات در دمای مورد اشاره به صفر نمی‌رسد اما مقدار بسیار كمی خواهد بود. والتر نرست نیز با بیان قانون سوم ترمودینامیك بیان داشت كه صفر مطلق دست‌نیافتنی است. كارل لیند و ویلیام همپسون آلمانی در همین زمانها روش خنك‌سازی و مایع ساختن گازها با افزایش فشار را به ثبت رساندند.

گرانش، نیروی مرموزی است كه هرچند نظریه نسبیت عام اینشتین، آن‌را به خوبی توصیف می‌كند؛ اما منشا آن كماكان ناشناخته است. آیا می‌توان جهت‌گیری آرایش اطلاعات اجسام مادی را در فضا عامل گرانش دانست؟ 

در اوایل قرن هجدهم، گفته می‌شد که برق آسمان خاصیت مغناطیسی عقربه‌های قطب‌نما را تغییر می‌دهد و کاردکها و چنگالها را آهن‌ربا می‌کند. بعضی از پژوهشگران معتقد بودند که توانسته‌اند سوزنهای فولادی را، با تخلیه الکتریکی بطری لیدن در آنها، به حالت مغناطیسی در آورند. این گزارشها دلالت بر آن داشت که الکتریسیته و مغناطیس به طریقی رابطه‌ای نزدیک با هم دارند. اما این مشاهدات اتفاقی یا آزمایشهای عمدی و از پیش طراحی شده که ممکن بود منجر به مفاهیم و تئوریهای مفید شوند، دنبال نشد.
 

دانشمندان راه حل جدیدی برای رازی پیشنهاد داده‌اند که دهه ها ذهن شان را درگیر ساخته است. عامل برخی رویدادهای خشن و سریع ِ کیهانی نظیر شراره های خورشیدی، انفجارهای پرتو گاما و نورهای شفق قطبی چیست؟
سوال مهمی پیش می آید. شعله‌های خورشیدی باعث اختلالات ارتباطی در کره زمین می شوند و انفجارهای پرتو گاما می توانند بدون هیچ هشداری موجبات نابودی ما را فراهم آورند. و اکنون بنا به گفته دانشمندان، سرانجام پاسخی پیدا شده است. ما می دانیم که کلیه پدیده های پُر انرژی به پاس رویدادی به نام “اتصال مجدد مغناطیسی” اتفاق می افتند. زمانی شاهد این رویداد هستیم که خطوط میدان مغناطیسی گرد هم آمده، از همدیگر گسیخته و بطرز قابل انفجاری به یکدیگر می پیوندند.

یک محقق آزمایش ساده‌ای را پیشنهاد داده است که با استفاده از آن می‌توان اثرات گرانش کوانتومی از جمله “کف کوانتومی” را که تنها در مقیاس‌های طولی بسیار کوچک از مرتبه طول پلانک خودشان را نشان می‌دهند مورد بررسی و مشاهده قرار داد.
 

اگر نظریه های علمی موفق را به عنوان درمان‌هایی برای مشکلات سرسخت درنظر بگیریم، فیزیک کوانتوم را می‌توان داروی شگفت انگیز قرن بیستم نامید. کوانتوم با موفقیت پدیده‌هایی چون تابش رادیواکتیو و پاد ماده را توضیح داد و هیچ نگره دیگری نمی‌تواند در مورد اینکه چطور نور و ذرات در مقیاس های کوچک رفتار می کنند با توضیح آن رقابت کند.
 

 در خلاء کوانتومی، هیچ کس نمی‌تواند فریاد شما را بشنود. بر اساس مکانیک کوانتومی، خلاء اصلا خالی نیست. در واقع خلاء با ذرات و انرژی کوانتومی پر شده است که در برای لحظه‌ای زودگذر، در داخل و خارج از هستی چشمک می‌زنند- سیگنال‌های عجیبی که نواسانات کوانتومی نامیده می‌شود.

یکی از بزرگترین سؤالات بی‌پاسخ کیهان شناسی این است که – چرا اصلاً چیزی وجود دارد؟ به عبارت دیگر، پادماده‌ای که همراه با این همه ماده، ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش به وجود آمد، کجاست؟ اگر بیگ‌ بنگ، به یک اندازه ماده و پادماده در جهان ما گسترانده – چیزی که مدل‌های فعلی‌مان به ما میگویند – پس چرا در جهان ِ امروز فقط ماده باقی مانده است؟ چرا جهان امروز سرزمینی مملوء از انرژی‌ – که از خنثی شدن ماده و پادماده متولد می شود – نیست؟