Současný vývoj
- Poznámka: Oproti popisu historického vývoje má popis současného stavu nutně spekulativnější charakter.
Významná část fyziků považuje za obecný cíl snažení fyziky jednotný popis fyzikálních jevu, nejlépe v rámci jedné teorie (teorie všeho, finální teorie atp.). Z tohoto pohledu je největším problémem soudobé fyziky rozpor mezi standardním modelem, popisujícím tři interakce v rámci kvantové teorie pole, a Einsteinovou obecnou teorií relativity, popisující čtvrtou interakci �" čas �" který kvantový není. Po desetiletích pokusů se stalo zřejmé, že kvantovou teorii gravitace (nebo obecněji „teorii všeho“) nelze vytvořit v rámci jazyka kvantové teorie pole.
Většina fyziků považuje za nadějného kandidáta na rámec, ve kterém kvantovou teorii gravitace bude možné formulovat, teorii strun. Teorie strun se rozvíjí přibližně od 80. let 20. století a je nezpochybnitelné, že matematický aparát udělal ohromný krok kupředu. Na druhou stranu, teorie strun rozhodně není hotová. Pesimisté pochybují o vztahu současné teorie strun k realitě a vytýkají jí např. nedostatek nových testovatelných předpovědí.
Kromě tohoto hlubokého a velmi a velmi abstraktního problému existuje řada dalších otevřených problémů, z nichž některé mohou souviset. Některé z nich jsou natolik kontroverzní, že část fyziků vůbec zpochybňuje, že otázka patří do fyziky.
- „Fyzika po Standardním modelu“ - supersymetrie, vysvětlení parametrů std. modelu. Přestože je standardní model všeobecně uznáván, má problémy s vysvětlením některých jevů a některé jeho předpovědi nejsou dosud ověřené experimentálně. Velké úsilí se v současnosti věnuje nalezení Higgsova bosonu.
- Problémy v kosmologii a astrofyzice �" otázka temné hmoty, detaily popisu akrečních disků, fyziky černých děr, záblesků gama záření.
- Interpretace kvantové mechaniky - Vztah kvantové teorie a „běžně vnímaného“ makroskopického světa není ani po mnoha desetiletích jasný. Fyzika se zde podle některých kritiků tohoto směru výzkumu dostává do nebezpečné blízkosti filosofie.
- Šipka času - otázka, jak souvisí preferovaný směr času z hlediska statické fyziky, kosmologie a času, který vnímáme? Existují stroje času?