Cuốn sách trình bày Thuyết tương đối rộng cơ bản và cung cấp cơ sở để hiểu và sử dụng lý thuyết cơ bản. Thuyết tương đối rộng là một lý thuyết hình học đẹp đẽ, đơn giản trong công thức toán học. Nó dẫn đến vô số hệ quả với những diễn giải vật lý đáng kinh ngạc: sóng hấp dẫn, lỗ đen, mô hình vũ trụ, v.v. Phần đầu tiên của cuốn sách phác thảo các nguyên tắc cơ bản của chủ đề. Các chương trong phần này xem xét hình học Riemannian và Lorentzian, Thuyết tương đối rộng và hẹp, các phương trình Einstein, không thời gian Schwarzschild, lỗ đen và vũ trụ học. Phần thứ hai trình bày một số chủ đề nâng cao hơn như không thời gian tổng quát của Einstein, bài toán Cauchy, chất lỏng tương đối tính và Lý thuyết động học tương đối tính.

Các nhà khoa học đã tranh luận về ý nghĩa của cơ học lượng tử trong hơn một thế kỷ. Cuốn sách dành cho sinh viên cao học và các nhà nghiên cứu đi sâu vào gốc rễ của vấn đề: bản chất bối cảnh của chân lý thực nghiệm và các định luật quan sát tác động như thế nào đến sự hiểu biết của chúng ta về vật lý lượng tử. Thu hẹp khoảng cách giữa cơ học lượng tử phi tương đối tính và lý thuyết trường lượng tử, cách tiếp cận mới lạ này đối với cơ học lượng tử mở rộng chủ nghĩa hình thức tiêu chuẩn để bao trùm người quan sát và bộ máy của họ. Tác giả làm sáng tỏ một số khía cạnh của cơ học lượng tử mà theo truyền thống được coi là phi thường, chẳng hạn như lưỡng tính sóng-hạt và sự chồng chất lượng tử, nhấn mạnh các nguyên tắc khoa học hơn là mô hình toán học. Bao gồm các thí nghiệm chính và các ví dụ đã được áp dụng xuyên suốt, tác giả khuyến khích người đọc tập trung vào các khái niệm đúng đắn về mặt thực nghiệm và tránh suy đoán siêu hình

Cuốn sách này tập hợp kiến ​​thức từ nhiều chủ đề khác nhau trong lĩnh vực địa hóa học. Đối tượng của cuốn sách này bao gồm nhiều nhà khoa học như nhà vật lý, nhà địa chất, nhà công nghệ, kỹ sư dầu khí, nhà nghiên cứu núi lửa, nhà địa hóa học và các cơ quan chính phủ. Các chủ đề được trình bày tạo điều kiện thuận lợi để thiết lập điểm khởi đầu cho những ý tưởng mới và những đóng góp tiếp theo.

Cuốn sách có nội dung chủ yếu xoay quanh hai lĩnh vực: kỹ thuật và khoa học máy tính. Thông qua việc áp dụng kiến thức khoa học và các phương pháp tiên tiến dựa trên máy tính kết hợp với các mô hình vật lý ở mức độ chưa từng có trước đây, các công nghệ và phương pháp được thúc đẩy, có thể được sử dụng để lập kế hoạch và tối ưu hóa các hệ thống và quy trình sản xuất. Kết quả là, sẽ có được sự hiểu biết cơ bản cũng như các hệ thống, công cụ và thuật toán tính toán mở rộng, giúp cải thiện đáng kể việc tích hợp các phương pháp tính toán tiên tiến để giải quyết các vấn đề của hệ thống và quy trình sản xuất. Cuốn sách truy cập mở này là mối quan tâm của bất kỳ nhà nghiên cứu nào liên quan đến lập kế hoạch quy trình và nhà máy trong sản xuất, như cắt và sản xuất bồi đắp

Cuốn sách này cung cấp phần giới thiệu khép kín về các ứng dụng của biểu diễn vòng lặp và chủ đề liên quan đến lý thuyết nút trong vật lý hạt và lực hấp dẫn lượng tử.

Lý thuyết điện yếu thống nhất hai lực cơ bản của tự nhiên: lực yếu và lực điện từ. Đây là phần giới thiệu ngắn gọn về cấu trúc của lý thuyết điện yếu và các ứng dụng của nó.

Hệ thống Vật lý Điện tử được đặc trưng bởi khả năng thích ứng và học hỏi: Chúng phân tích môi trường và dựa trên các quan sát, chúng tìm hiểu các mô hình, mối tương quan và mô hình dự đoán. Các ứng dụng điển hình là theo dõi tình trạng, bảo trì dự đoán, xử lý và chẩn đoán hình ảnh. Machine Learning là công nghệ then chốt cho những phát triển này.

Cuốn sách này cung cấp phần giới thiệu chung về các phương pháp quan trọng nhất của địa vật lý ứng dụng với nhiều nghiên cứu điển hình. Các phương pháp này đại diện cho một công cụ chính để điều tra bề mặt bên dưới và có thể áp dụng cho rất nhiều vấn đề. Địa vật lý ứng dụng dựa trên các nguyên lý vật lý thu thập và diễn giải dữ liệu về các điều kiện bên dưới bề mặt cho các mục đích thực tế, bao gồm thăm dò dầu khí, thăm dò khoáng sản, thăm dò địa nhiệt, thăm dò nước ngầm, ứng dụng kỹ thuật, sở thích khảo cổ học và các mối quan tâm về môi trường. Độ sâu của cuộc điều tra về địa vật lý ứng dụng là nông, thường từ bề mặt đất đến độ sâu vài km, nơi thường phát sinh các mối quan tâm về kinh tế, văn hóa, kỹ thuật hoặc môi trường.

Hướng dẫn về giáo dục tư duy tính toán, tập trung vào hiểu biết về trí tuệ nhân tạo và sự tích hợp giữa máy tính và các đối tượng vật lý. Máy tính đã trở thành một phần thiết yếu của chương trình giảng dạy ở bậc tiểu học và trung học ngày nay.

Phiên bản thứ 4 của cuốn sách giới thiệu đa ngành, đã được thử nghiệm theo lớp này về kỹ thuật trạng thái rắn bổ sung thêm hàng chục phần và vấn đề được sửa đổi và cập nhật, cũng như ba chương mới về thu năng lượng mặt trời, thu năng lượng nhiệt và quang nhiệt cũng như quang điện.