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Cet ouvrage traite de manière synthétique de toutes les théories de la physique contemporaine, de la relativité (restreinte et générale) à la mécanique quantique et la théorie quantique des champs, en passant par la physique nucléaire et des particules. De plus, les rudiments de physique des plasmas, de l'état solide, des semi-conducteurs et de la théorie des groupes sont exposés. L'approche de ce manuel est d'aborder directement le formalisme mathématique et de présenter les principales équations de chaque théorie, en expliquant leur sens et leurs conséquences ainsi que les problèmes laissés ouverts.
Le fil logique qui relie les différents paragraphes est donné par un dépassement des anciennes théories pour répondre à de nouveaux besoins ; en attendant, deux grandes orientations de la physique contemporaine seront mises en lumière : la tendance à l'unification des théories physiques et le rôle fondamental de l'énergie dans les équations sous-jacentes à chacune d'entre elles.