Under åren har en sak forskare upptäckt att naturen i allmänhet är mer komplex än vi ger den kredit för. Fysikens lagar betraktas som grundläggande, även om många av dem hänvisar till idealiserade eller teoretiska system som är svåra att replikera i den verkliga världen.
Liksom andra vetenskapsområden bygger eller modifierar nya fysiklagar på befintliga lagar och teoretisk forskning. Albert Einsteins relativitetsteori, som han utvecklade i början av 1900-talet, bygger på teorier som först utvecklats mer än 200 år tidigare av Sir Isaac Newton.
Sir Isaac Newtons banbrytande arbete inom fysik publicerades först 1687 i sin bok "The Mathematical Principles of Natural Philosophy", allmänt känd som "The Principia". I den skisserade han teorier om gravitation och rörelse. Hans fysiska tyngdlag säger att ett objekt lockar ett annat objekt i direkt proportion till deras kombinerade massa och omvänt relaterat till kvadratet för avståndet mellan dem.
Newtons tre rörelselagor, som också finns i "The Principia", styr hur fysiska föremåls rörelse förändras. De definierar det grundläggande förhållandet mellan acceleration av ett objekt och de krafter som verkar på det.
Tillsammans utgör dessa tre principer som Newton skisserade grunden för klassisk mekanik, som beskriver hur kroppar uppträder fysiskt under påverkan av yttre krafter.
Albert Einstein introducerade sin berömda ekvation E = mc2 i en tidning från 1905 med titeln "On the Elektrodynamik av rörliga organ." Uppsatsen presenterade sin teori om speciell relativitet, baserad på två postulater:
Den första principen säger helt enkelt att fysiklagarna gäller lika för alla i alla situationer. Den andra principen är den viktigare. Den föreskriver att ljusets hastighet i ett vakuum är konstant. Till skillnad från alla andra rörelser, mäts det inte annorlunda för observatörer i olika tröghetsramar.
Termodynamikens lagar är faktiskt specifika manifestationer av lagen om bevarande av massenergi när det gäller termodynamiska processer. Fältet utforskades först på 1650-talet av Otto von Guericke i Tyskland och Robert Boyle och Robert Hooke i Storbritannien. Alla tre forskare använde vakuumpumpar, som von Guericke var banbrytande för att studera principerna för tryck, temperatur och volym.
Två fysiklagar styr förhållandet mellan elektriskt laddade partiklar och deras förmåga att skapa elektrostatisk kraft och elektrostatiska fält.
På området relativitet och kvantmekanik har forskare funnit att dessa lagar fortfarande gäller, även om deras tolkning kräver viss förfining för att resultera i fält som kvantelektronik och kvanttyngd.