Fizik, maddeyi, maddenin uzay-zaman içinde hareketini, enerji ve kuvvetleri inceleyen doğa bilimi. Fizik, Temel Bilimler'den biridir. Temel amacı evrenin işleyişini araştırmaktır. Fizik en eski bilim dallarından biridir. 16. yüzyıldan bu yana kendi sınırlarını çizmiş modern bir bilim olmasına karşın, Bilimsel Devrim'den önce iki bin sene boyunca felsefe, kimya, matematik ve biyolojinin belirli alt dalları ile eş anlamlı olarak kullanılmıştır. Buna karşın, matematiksel fizik ve kuantum kimyası gibi alanlardan dolayı fiziğin sınırlarını net olarak belirlemek güçtür.
Mekanik, fiziğin fiziksel nesnelerin hareketleriyle, özellikle kuvvet, madde ve hareket arasındaki ilişkilerle ilgili alanıdır. Nesnelere uygulanan kuvvetler yer değiştirmeler veya bir nesnenin çevresine göre konumunda değişikliklerle sonuçlanır. Fizik'in bu dalının kökenleri Antik Yunanistan'da Aristoteles ve Arşimet'in yazılarında bulunur.. Erken modern dönem sırasında, Galileo, Kepler ve Newton gibi bilim adamları şimdiki klasik mekaniğin temellerini attılar. Klasik mekanik, duran veya ışık hızından çok daha düşük hızlarla hareket eden cisimlerle ilgili klasik fizikin bir dalıdır. Kuantum aleminde olmayan cisimlerin hareketini ve üzerindeki kuvvetleri inceleyen bilim dalı olarak da tanımlanabilir. Alan bugün kuantum teorisi açısından daha az anlaşılmıştır.
Nanoteknoloji, maddenin atomik, moleküler ayrıca supramoleküler seviyede kontrolüdür.
Linus Carl Pauling, Amerikalı kuantum kimyageri ve biyokimyager. Ayrıca kristalografer, moleküler biyolog ve tıp araştırmacısı olarak da bilinmektedir.
Walter Kohn, John A. Pople ile birlikte 1998 Nobel Kimya Ödülü sahibi Yahudi kökenli Amerikalı fizikçi. Walter Kohn ve John Pople bu ödülü kuantum kimyası üzerine bir birlerinden bağımsız olarak yaptıkları çalışmalar üzerine almaya hak kazanmışlardır. Kohn özelde bu ödülü Atomlar arasındaki kimyasal bağları açıklamak üzere karmaşık matematiği kuantum mekaniğine uygulayarak geliştirdiği yoğunluk fonksiyonları teorisi sayesinde kazanmıştır.
William Nunn Lipscomb, Jr., Amerikalı kimyager.
Kenichi Fukui, Japon kimyagerdi. Kenichi Fukui, 1981 yılında Roald Hoffmann ile birlikte "kimyasal tepkimelerin davranışını ilgilendiren kuramları nedeniyle" Nobel Kimya Ödülü kazandı. Fukui, özellikle kimyasal tepkimelerdeki öncü moleküler orbital teorisi üzerinde çalışmıştı.
Julian Seymour Schwinger, Nobel Fizik Ödülü sahibi Amerikalı teorik fizikçi.
Atomik, moleküler ve optik fizik, bir ya da birkaç atomun ölçeğinde, madde-madde ve ışık-madde etkileşimi çalışmadır ve enerji, birkaç elektron voltları etrafında ölçeklenir. Üç alanla yakından ilişkilidir. AMO teorisi, klasik, yarı klasik ve kuantum işlemlerini kapsar. Tipik olarak, teori ve emisyon uygulamaları, elektromanyetik yayılım ve emilme, spektroskopi analizi, lazer ve mazerlerin kuşağı ve genel olarak maddenin optik özellikleri, uyarılmış atom ve moleküllerden, bu kategorilere ayrılır.
Michael Levitt, İsrail asıllı Amerikan biyofizikçidir. 2013 yılında Nobel Ödülü kazanmıştır.
Arieh Warshel,, Bir İsrail-Amerikalı asıllı biyokimyacı ve biyofizikçidir. Kendisi Biyolojik moleküller ile ilgilenmeye başlamıştır. Güney Kaliforniya Üniversitesi'nde okumuş ve 2013 yılında Nobel ödülü kazanmıştır.
Hesaplamalı kimya, kimya problemlerini çözmeye yardımcı olmak için bilgisayar simülasyonunu kullanan bir kimya dalıdır. Moleküllerin, katıların yapı ve özelliklerini hesaplamak için verimli bilgisayar programlarına dahil edilmiş teorik kimya yöntemlerini kullanır. Bu yöntemlerin kullanılmasının nedeni, hidrojen moleküler iyonu ile ilgili nispeten yeni sonuçlar dışında, kuantum çok-gövdeli(many-body) problemlerin analitik olarak çözülemez oluşudur. Hesaplama sonuçları normal olarak kimyasal deneylerle elde edilen bilgileri tamamlarken, bazı durumlarda gözlemlenmeyen kimyasal olayları da tahmin edebilmektedir. Yeni ilaç ve materyallerin tasarımında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Kuantum kimyası bilgisayar programları, kuantum kimyası metodlarını uygulamak için bilgisayarlı kimyada kullanılır. Çoğu program, Hartree-Fock (HF) ve bazı post Hartree-Fock yöntemlerini içerir ve ayrıca yoğunluk fonksiyonları teorisi (DFT), moleküler mekanik veya yarı-ampirik kuantum kimyası metotlarını da içerebilirler. Bahsi geçen programlar arasında açık kaynaklı ve ticari yazılımlar bulunur. Bunların çoğu büyüktür, çoğu zaman birkaç ayrı program içerir ve uzun yıllar boyunca geliştirilmiştir.
Spartan, Wavefunction'ın moleküler modelleme ve bilgisayarlı kimya uygulamasıdır. Moleküler mekanik, yarı-ampirik yöntemler, ab initio modeller, yoğunluklu fonksiyonel modeller, post Hartree-Fock modeller, G3 (MP2) ve T1 içeren termokimyasal tarifler için kodlar içerir.
Jaguar hem gaz hem de çözelti fazları için ab initio kuantum kimya hesaplamalar yapmak amacıyla kullanılan bir bilgisayar yazılımı paketidir. Schrödinger şirketi tarafından pazarlanan ticari bir yazılımdır. Program, Richard Friesner ve William Goddard'ın araştırma grupları tarafından üretildi ve başlangıçta PS-GVB olarak adlandırıldı.
Gaussian ilk kez Gauss 70 adında 1970 yılında Carnegie Mellon Üniversitesi'ndeki John Pople ve araştırma grubu tarafından yayınlanan genel amaçlı bilgisayarlı kimya yazılım paketi. 1970'ten beri sürekli olarak güncellendi. Programın güncel sürümü Gaussian 16'dır. Başlangıçta Quantum Chemistry Program Exchange aracılığıyla yayınlanan program, daha sonra Carnegie Mellon Üniversitesi'ne lisanslanmıştır ve 1987'den beri Gaussian, Inc. tarafından geliştirilmiştir.
CP2K, katı hal, sıvı, moleküler ve biyolojik sistemlerin atomistik simülasyonlarını gerçekleştirmek için Fortran 2003'te yazılan serbestçe kullanılabilen (GPL) bir programdır.
ONIOM, Morokuma ve meslektaşları tarafından geliştirilen bir hesaplamalı kimya yaklaşımıdır. ONIOM, farklı ab initio veya yarı ampirik yöntemlerin bir molekülün/sistemin farklı kısımlarına uygulanmasını ve daha düşük hesaplama maliyeti ile güvenilir geometri ve enerji sonuçları elde etmeyi sağlayan hibrit bir yöntemdir.
David Julius, Amerikalı fizyolog ve bilim insanı. Kapsaisin, mentol ve sıcaklığı saptayan TRPV1 ve TRPM8 reseptörlerinin karakterizasyonu dahil, ağrı hissi ve ısının moleküler mekanizmaları üzerindeki çalışmalarıyla tanınmaktadır. San Francisco'daki Kaliforniya Üniversitesi'nde profesör olarak ders veren Julius, Artem Pataputyan ile birlikte "ısı ve temas reseptörlerinin keşfi" nedeniyle 2021 Nobel Tıp Ödülü'ne layık görüldü.
Giorgio Parisi, İtalyan teorik fizikçi ve akademisyendir. Kuantum alan teorisi, istatistiksel mekanik ve karmaşık sistemler üzerine çalışmalar yürütür. "Atomik ölçekten gezegensel ölçeğe kadar fiziksel sistemlerdeki dalgalanmalar ve düzensizliğin etkileşimini keşfinden dolayı" 2021 Nobel Fizik Ödülü'nü Klaus Hasselmann ile birlikte almış ve Syukuro Manabe ile paylaşmıştır.