在《一张物理学地图》中我们勾勒了整个物理学的分支。物理学可以大致被分为三个部分：经典物理学、相对论和量子力学。这些都已经被发展的非常完善，但是还有许多问题是它们无法回答的。为了解释它们无法回答的问题，物理学家提出了许多新的理论，而这些理论目前还只停留在理论方面，因为都还没有得到实验的证实。
解开这些谜题需要有许多大脑的加入，但是有许多人可能并不知道自己究竟最适合研究哪个领域。没关系，只要回答三个问题，找到你命中注定的研究方向。找到属于自己的领域后再来了解下每个领域的研究重点以及其它物理学的前沿研究：
【磁单极子】你喜欢独自行走，并不随波逐流。我们知道磁铁南北极总是同时出现的，如果你把一块磁铁断开，你并不会得到两个独立的南磁极和北磁极，而是两个分别具有南北磁极的小磁铁。
但是在理论上，一个单独磁极的存在也是可能的。磁单极子或许存在于早期的宇宙，那时四种基本力（电磁力、强核力、弱核力和引力）是统一的。科学家在这几十年内一直在寻找磁单极子的踪迹，并且有几次都宣称找到了磁单极子的候选者，但是没有任何实验能够确认他们的结果。现在，寻找磁单极子并不是一个流行职业，只有少数人仍在默默努力。如果科学家能发现磁单极子就可以解释为什么磁荷是量子化的以及为什么一些粒子有整数荷。
【额外维度】你或许会感到困惑，自己被吸引到另一个方向，或者说维度。在这个方向，你可以探索一个基础物理学最具挑战性的问题：为什么引力的强度比其它的基本力弱那么多？在日常生活中，引力是显而易见的。它将我们束缚在地球表面，它使地球沿着椭圆轨道绕着太阳转，但为什么相比其它的基本力，比如电磁力，要弱上几十个数量级？你的研究方向或许能够提供答案。
如果有额外的维度存在（比如弦理论认为的10个维度），而不止是四维时空，那么引力会作用在所有的维度内，它的强度就会在我们的四维世界内被稀释减弱。
【弦理论】
你很有野心。你不仅仅只是想发现新的现象，而是想要统一基本力，揭开新的维度，证明多重宇宙的存在。你所要做的就是找到证明弦理论的证据。弦理论认为粒子并不是宇宙中最基本的单元。万物其实是由一维的“弦”构成的，弦的不同振动方式代表了不同的粒子。弦理论可以在小尺度下统一电磁力、弱核力、强核力和引力。它也预言了不止四个维度的存在，而是十维（九维空间加上一位时间）。
【中微子】
你应该会喜欢玩那种非常具有挑战性的拼图。中微子在80多年前就被预言了，它是宇宙中含量最丰富的基本粒子之一，但是我们对它的还是缺乏了解。中微子至少有三种，或称为“味”，当它们在飞行的途中，中微子的味会发生转变，即所谓的中微子振荡。中微子很少会和其它物质发生作用，在空间中畅通无阻。每秒钟都有千万亿的中微子穿过你的身体。中微子是唯一一种粒子在传播的过程中会改变味的粒子。
为了捕捉到这些幽灵般的粒子，通常都把实验室建在地底下，或者南极的冰层之下。就像任何的解谜高手，你需要在你的研究中非常的耐心。即使是世界上最大的探测器，一天也只可能记录到一次中微子的作用。而且这些信号通常也很难分析。研究中微子对我们理解宇宙是至关重要的。清楚的知道中微子是如何振荡可以帮助我们解释为什么我们的宇宙是由物质主导，而不是反物质。
我们或许也可以发现，中微子是如何以一种不同于其它亚原子粒子的机制获得质量。当然，如果我们能够发现一种新类型的中微子，就可以解释暗物质的来源。
【暗能量】你肯定很有勇气，因为你的发现会决定宇宙的最终命运。宇宙从大爆炸开始膨胀。当星系之间相互远离，由于引力的作用膨胀的速度会越来越慢。但是在最近的60亿年内，宇宙的膨胀速度开始加速，而没有人知道这是为什么。科学家将导致宇宙加速膨胀的现象称为暗能量。
不同的暗能量模型也决定了宇宙不同的命运。如果暗能量是宇宙学常数，那么宇宙将不断的膨胀，变冷，星系之间的距离也会变得越来越远，以至于再也无法看到对方。如果宇宙中的加速膨胀会随着时间继续增加，那么宇宙的结局就是一场大撕裂。
【超对称理论】你肯定喜欢当媒人。你会长时间的工作，分析来自探测器的几千亿兆的数据，只是为了给所有的基本粒子找到完美的超伙伴。
粒子物理学的标准模型就像是某种蓝图，描述了所有我们已知的基本粒子。但是，许多物理学家认为那些粒子还缺少了自己的另一半：一系列与它们相对应的超对称粒子，而且质量要大的多。这些超对称粒子可以帮助我们解释为什么引力要比其它的基本弱那么多，以及为什么希格斯玻色子的质量那么轻。最轻的超对称粒子也是暗物质的候选者。但到目前为止，科学家还没有找到任何一个超对称粒子的蛛丝马迹。
【极高能宇宙射线】
你绝对是个极端主义者。你不仅想研究粒子，而且研究的对象是人类迄今发现的最高能的粒子！宇宙射线是来自外太空的带电高能次原子粒子，大部分的初级宇宙射线都是质子，当它们穿过地球大气层时，与大气中的氮、氧等原子核发生碰撞，并产生一系列的次级粒子流降落到地球之上。最高能量的宇宙射线要比粒子加速器能够制造的粒子的能量高出1亿倍。高能宇宙射线来自恒星、超新星甚至是黑洞。
但是极高能宇宙射线却是一个巨大的谜题：它们的能量太高了，以至于科学家根本不知道是什么样的宇宙加速器能够把它们推动至如此高的能量。但是，必须是有什么东西加速了这些粒子。而你的工作就是为了解开它神秘的面纱。
【暗物质】你肯定是个喜欢竞技的人，因为许多科学家预测暗物质就在发现的边缘。竞赛早已开始，就看谁能够先找出它究竟是由什么构成的。加入这个寻找队伍的科学家也在迅速增加。
暗物质要比可见物质的含量多出五倍，占据了宇宙总能量的27%。但是科学家还没有直接探测到暗物质的存在。暗物质最有希望的候选者被称为大质量弱相互作用粒子（WIMP），已经有许多探测器专门设计来寻找它们的踪迹。但是今年好几个实验结果都给出了零结果。因此有些人开始转向把目标放在另一个称为轴子（axion）的候选者上。