Il settore concorsuale si interessa all’attività scientifica e didattico - formativa nel campo dello studio teorico dei fenomeni nucleari e dei fenomeni riguardanti le particelle elementari e le loro interazioni, incluse quelle gravitazionali, partendo da principi e da leggi fondamentali e con l'ausilio di adeguati strumenti matematici e computazionali. Comprende inoltre le competenze atte all'approfondimento dei metodi matematici e numerici finalizzati alla investigazione, alla trattazione teorica e alla costruzione di modelli di fenomeni sia in contesto fisico che interdisciplinare. Le competenze di questo settore riguardano anche la ricerca relativa alla meccanica quantistica, alla teoria dei campi e delle corde, alla relatività speciale e generale, alla gravità quantistica, alla fisica statistica, ai sistemi dinamici, agli aspetti statistici dei sistemi complessi. Il settore comprende anche le competenze necessarie allo studio della storia della fisica e allo sviluppo delle metodiche di insegnamento e di apprendimento della fisica. Le competenze di questo settore riguardano anche le problematiche connesse con i fondamenti della fisica quantistica. Le competenze didattiche di questo settore riguardano anche tutti gli aspetti istituzionali della fisica di base, ad esclusione dei corsi di laboratorio di fisica sperimentale.