Geophysics
ભૂભૌતિકી એ કુદરતી વિજ્ઞાનનો વિષય છે જે પૃથ્વી અને તેની આસપાસના અવકાશ પર્યાવરણની ભૌતિક પ્રક્રિયાઓ અને ભૌતિક ગુણધર્મો અને તેમના વિશ્લેષણ માટે માત્રાત્મક પદ્ધતિઓના ઉપયોગ સાથે સંબંધિત છે. ભૂભૌતિકશાસ્ત્રીઓ, જેઓ સામાન્ય રીતે ભૂભૌતિકશાસ્ત્ર, ભૌતિકશાસ્ત્ર અથવા સ્નાતક સ્તરે પૃથ્વી વિજ્ઞાનનો અભ્યાસ કરે છે, તેઓ વૈજ્ઞાનિક શાખાઓની વિશાળ શ્રેણીમાં તપાસ પૂર્ણ કરે છે. ભૂભૌતિકશાસ્ત્ર શબ્દ શાસ્ત્રીય રીતે નક્કર પૃથ્વીના ઉપયોગોનો સંદર્ભ આપે છેઃ પૃથ્વીનો આકાર; તેના ગુરુત્વાકર્ષણીય, ચુંબકીય ક્ષેત્રો અને વિદ્યુતચુંબકીય ક્ષેત્રો; તેની આંતરિક રચના અને રચના; તેની ગતિશીલતા અને પ્લેટ ટેકટોનિક્સમાં તેમની સપાટીની અભિવ્યક્તિ, મેગ્માની પેઢી, જ્વાળામુખી અને ખડકની રચના. જો કે, આધુનિક ભૂભૌતિકશાસ્ત્ર સંસ્થાઓ અને શુદ્ધ વૈજ્ઞાનિકો એક વ્યાપક વ્યાખ્યાનો ઉપયોગ કરે છે જેમાં બરફ અને બરફ સહિત જળ ચક્રનો સમાવેશ થાય છે; મહાસાગરો અને વાતાવરણની પ્રવાહી ગતિશીલતા; આયનોસ્ફિયર અને મેગ્નેટોસ્ફિયર અને સૌર-પાર્થિવ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં વીજળી અને ચુંબકત્વ; અને ચંદ્ર અને અન્ય ગ્રહો સાથે સંકળાયેલી સમાન સમસ્યાઓ. જો કે 19મી સદીમાં ભૂ-ભૌતિકશાસ્ત્રને માત્ર એક અલગ શાખા તરીકે માન્યતા આપવામાં આવી હતી, તેમ છતાં તેની ઉત્પત્તિ પ્રાચીન કાળની છે. પ્રથમ ચુંબકીય હોકાયંત્રો લોડેસ્ટોન્સમાંથી બનાવવામાં આવ્યા હતા, જ્યારે વધુ આધુનિક ચુંબકીય હોકાયંત્રોએ નેવિગેશનના ઇતિહાસમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી હતી. પ્રથમ ધરતીકંપનું સાધન ઈ. સ. 132માં બનાવવામાં આવ્યું હતું. આઇઝેક ન્યૂટને તેમના મિકેનિક્સના સિદ્ધાંતને ભરતી અને સમપ્રકાશીયની પ્રગતિ પર લાગુ કર્યો; અને પૃથ્વીના આકાર, ઘનતા અને ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર તેમજ જળ ચક્રના ઘટકોને માપવા માટે સાધનો વિકસાવવામાં આવ્યા હતા. 20મી સદીમાં, નક્કર પૃથ્વી અને સમુદ્રના દૂરસ્થ સંશોધન માટે ભૂભૌતિકીય પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી હતી, અને ભૂભૌતિકીએ પ્લેટ ટેકટોનિક્સના સિદ્ધાંતના વિકાસમાં આવશ્યક ભૂમિકા ભજવી હતી. ભૂભૌતિકશાસ્ત્રનો ઉપયોગ સામાજિક જરૂરિયાતો જેમ કે ખનિજ સંસાધનો, કુદરતી જોખમોનું શમન અને પર્યાવરણીય સંરક્ષણ માટે થાય છે. સંશોધન ભૂભૌતિકશાસ્ત્રમાં, ભૂભૌતિકીય સર્વેક્ષણ ડેટાનો ઉપયોગ સંભવિત પેટ્રોલિયમ જળાશયો અને ખનિજ થાપણોનું વિશ્લેષણ કરવા, ભૂગર્ભજળને શોધવા, પુરાતત્વીય અવશેષો શોધવા, હિમનદીઓ અને જમીનની જાડાઈ નક્કી કરવા અને પર્યાવરણીય ઉપચાર માટે સ્થળોનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે થાય છે. ભૌતિક ઘટના ભૂભૌતિકી એ અત્યંત આંતરશાખાકીય વિષય છે, અને ભૂભૌતિકશાસ્ત્રીઓ પૃથ્વી વિજ્ઞાનના દરેક ક્ષેત્રમાં યોગદાન આપે છે અને કેટલાક ભૂભૌતિકશાસ્ત્રીઓ ગ્રહોના વિજ્ઞાનમાં સંશોધન કરે છે. ભૂભૌતિકશાસ્ત્ર શું છે તેનો સ્પષ્ટ ખ્યાલ આપવા માટે, આ વિભાગ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં અભ્યાસ કરવામાં આવતી ઘટનાઓનું અને તે પૃથ્વી અને તેની આસપાસના વિસ્તારો સાથે કેવી રીતે સંબંધિત છે તેનું વર્ણન કરે છે. ભૂભૌતિકશાસ્ત્રીઓ સૂર્યમંડળમાં પૃથ્વીની નજીકના વાતાવરણની સાથે પૃથ્વીની ભૌતિક પ્રક્રિયાઓ અને ગુણધર્મો, તેના પ્રવાહી સ્તરો અને ચુંબકીય ક્ષેત્રની પણ તપાસ કરે છે, જેમાં અન્ય ગ્રહોના પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે. ચંદ્ર અને સૂર્યનું ગુરુત્વાકર્ષણીય ખેંચાણ દર ચંદ્ર દિવસે અથવા દર 24 કલાક અને 50 મિનિટમાં બે ઊંચા ભરતી અને બે નીચા ભરતી પેદા કરે છે. તેથી, દરેક ઊંચા ભરતી વચ્ચે અને દરેક નીચા ભરતી વચ્ચે 12 કલાક અને 25 મિનિટનું અંતર હોય છે. ગુરુત્વાકર્ષણ બળો ખડકોને ઊંડા ખડકો પર દબાણ કરે છે, જેમ જેમ ઊંડાઈ વધે છે તેમ તેમ તેમની ઘનતા વધે છે. પૃથ્વીની સપાટી પર અને તેની ઉપર ગુરુત્વાકર્ષણીય પ્રવેગ અને ગુરુત્વાકર્ષણીય ક્ષમતાના માપનનો ઉપયોગ ખનિજ થાપણો શોધવા માટે થઈ શકે છે (ગુરુત્વાકર્ષણ વિસંગતતા અને ગુરુત્વાકર્ષણ જુઓ). સપાટીનું ગુરુત્વાકર્ષણીય ક્ષેત્ર ટેકટોનિક પ્લેટની ગતિશીલતા વિશે માહિતી પ્રદાન કરે છે. જિયોઇડ તરીકે ઓળખાતી ભૌગોલિક સપાટી એ પૃથ્વીના આકારની એક વ્યાખ્યા છે. જો મહાસાગરો સંતુલનમાં હોત અને ખંડો (જેમ કે ખૂબ જ સાંકડી નહેરો) દ્વારા વિસ્તૃત થઈ શક્યા હોત તો જિયોઇડ વૈશ્વિક સરેરાશ દરિયાની સપાટી હોત. ગરમીનો પ્રવાહ પૃથ્વી ઠંડી થઈ રહી છે, અને પરિણામી ગરમીનો પ્રવાહ મેન્ટલ સંવહન દ્વારા ભૂગતિકી અને પ્લેટ ટેકટોનિક્સ દ્વારા પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે. ગરમીના મુખ્ય સ્ત્રોતો આદિકાળની ગરમી અને કિરણોત્સર્ગી છે, જો કે તબક્કા સંક્રમણોમાંથી પણ યોગદાન મળે છે. ગરમી મોટે ભાગે થર્મલ સંવહન દ્વારા સપાટી પર વહન કરવામાં આવે છે, જો કે ત્યાં બે થર્મલ સીમા સ્તરો છે-કોર-મેન્ટલ સીમા અને લિથોસ્ફિયર-જેમાં ગરમી વહન દ્વારા પરિવહન થાય છે. મેન્ટલ પ્લુમ્સ દ્વારા મેન્ટલના તળિયેથી થોડી ગરમી વહન કરવામાં આવે છે. પૃથ્વીની સપાટી પર ગરમીનો પ્રવાહ લગભગ છે, અને તે ભૂઉષ્મીય ઊર્જાનો સંભવિત સ્રોત છે. કંપન ધરતીકંપના તરંગો એ સ્પંદનો છે જે પૃથ્વીના આંતરિક ભાગમાંથી અથવા તેની સપાટી પર પસાર થાય છે. સમગ્ર પૃથ્વી એવા સ્વરૂપોમાં પણ દોલન કરી શકે છે જેને સામાન્ય સ્થિતિ અથવા પૃથ્વીના મુક્ત દોલન કહેવામાં આવે છે. તરંગો અથવા સામાન્ય સ્થિતિઓમાંથી જમીનની ગતિને સિસ્મોગ્રાફ્સનો ઉપયોગ કરીને માપવામાં આવે છે. જો તરંગો ભૂકંપ અથવા વિસ્ફોટ જેવા સ્થાનિક સ્ત્રોતમાંથી આવે છે, તો સ્ત્રોતને શોધવા માટે એકથી વધુ સ્થળોએ માપનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. ભૂકંપના સ્થાનો પ્લેટ ટેકટોનિક્સ અને મેન્ટલ કન્વેક્શન વિશે માહિતી પૂરી પાડે છે. નિયંત્રિત સ્રોતોમાંથી ધરતીકંપના મોજાઓનું રેકોર્ડિંગ એ પ્રદેશની માહિતી પૂરી પાડે છે કે જેમાંથી મોજાઓ પસાર થાય છે. જો ખડકની ઘનતા અથવા રચના બદલાય છે, તો તરંગો પ્રતિબિંબિત થાય છે. રિફ્લેક્શન સિસ્મોલોજીનો ઉપયોગ કરીને નોંધાયેલા પ્રતિબિંબે પૃથ્વીની રચના વિશે ઘણા કિલોમીટર ઊંડા સુધી માહિતી પૂરી પાડી શકે છે અને તેનો ઉપયોગ ભૂસ્તરશાસ્ત્રની આપણી સમજણ વધારવા તેમજ તેલ અને વાયુ માટે અન્વેષણ કરવા માટે થાય છે. મુસાફરીની દિશામાં ફેરફારો, જેને રીફ્રેક્શન કહેવાય છે, તેનો ઉપયોગ પૃથ્વીની ઊંડી રચનાનું અનુમાન કરવા માટે થઈ શકે છે. ભૂકંપ મનુષ્યો માટે જોખમ ઊભું કરે છે. તેમની પદ્ધતિઓને સમજવી, જે ભૂકંપના પ્રકાર (દા. ત., ઇન્ટ્રાપ્લેટ અથવા ડીપ ફોકસ) પર આધાર રાખે છે, તે ભૂકંપના જોખમના વધુ સારા અંદાજો અને ભૂકંપ ઇજનેરીમાં સુધારા તરફ દોરી શકે છે. વીજળી જો કે આપણે મુખ્યત્વે વાવાઝોડા દરમિયાન વીજળી જોઈએ છીએ, તેમ છતાં સપાટીની નજીક હંમેશા નીચે તરફનું વિદ્યુત ક્ષેત્ર હોય છે જે સરેરાશ 120 વોલ્ટ પ્રતિ મીટર હોય છે. ઘન પૃથ્વીના સંબંધમાં, કોસ્મિક કિરણો દ્વારા તોપમારાને કારણે વાતાવરણમાં ચોખ્ખો હકારાત્મક ચાર્જ હોય છે. વૈશ્વિક પરિપથમાં લગભગ 1800 એમ્પીયરનો પ્રવાહ વહે છે. તે પૃથ્વીના મોટાભાગના આયનોસ્ફિયરમાંથી નીચે તરફ વહે છે અને વાવાઝોડાં દ્વારા ઉપરની તરફ વહે છે. આ પ્રવાહ વાદળોની નીચે વીજળી અને ઉપરના સ્પ્રાઇટ્સ દ્વારા પ્રગટ થાય છે. ભૂભૌતિકીય સર્વેક્ષણમાં વિવિધ વિદ્યુત પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ થાય છે. કેટલાક સ્વયંસ્ફુરિત ક્ષમતાને માપે છે, જે માનવ સર્જિત અથવા કુદરતી વિક્ષેપને કારણે જમીનમાં ઊભી થાય છે. ટેલ્યુરિક પ્રવાહો પૃથ્વી અને મહાસાગરોમાં વહે છે. તેમના બે કારણો છેઃ સમય-બદલાતા, બાહ્ય-મૂળ ભૂ-ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા વિદ્યુતચુંબકીય પ્રેરણ અને પૃથ્વીના કાયમી ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વાહક પદાર્થો (જેમ કે દરિયાઇ પાણી) ની ગતિ. ટેલ્યુરિક કરંટ ડેન્સિટીના વિતરણનો ઉપયોગ ભૂગર્ભ માળખાઓની વિદ્યુત પ્રતિકારકતામાં વિવિધતા શોધવા માટે થઈ શકે છે. ભૂભૌતિકશાસ્ત્રીઓ પોતે પણ વિદ્યુત પ્રવાહ પ્રદાન કરી શકે છે (જુઓ પ્રેરિત ધ્રુવીકરણ અને વિદ્યુત પ્રતિરોધકતા ટોમોગ્રાફી). ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો આયનોસ્ફિયર અને મેગ્નેટોસ્ફિયર તેમજ પૃથ્વીના બાહ્ય કેન્દ્રમાં જોવા મળે છે. ડોન સમૂહગીત ઉચ્ચ-ઊર્જા ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોનને કારણે હોવાનું માનવામાં આવે છે જે વેન એલન કિરણોત્સર્ગ પટ્ટામાં ફસાઈ જાય છે. વીજળી પડવાથી સીટી વગાડવામાં આવે છે. હિસ્સ બન્ને દ્વારા પેદા થઈ શકે છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો ભૂકંપ દ્વારા પણ પેદા થઈ શકે છે (જુઓ સિસ્મો-ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક્સ). બાહ્ય કોરના અત્યંત વાહક પ્રવાહી આયર્નમાં, ચુંબકીય ક્ષેત્રો વિદ્યુતચુંબકીય પ્રેરણ દ્વારા વિદ્યુત પ્રવાહો દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. આલ્ફવેન તરંગો મેગ્નેટોસ્ફિયર અથવા પૃથ્વીના કેન્દ્રમાં મેગ્નેટોહાઇડ્રોડાયનેમિક તરંગો છે. કોરમાં, તેઓ કદાચ પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્ર પર ઓછી અવલોકનક્ષમ અસર ધરાવે છે, પરંતુ ચુંબકીય રોસબી તરંગો જેવા ધીમા તરંગો ભૂ-ચુંબકીય બિનસાંપ્રદાયિક વિવિધતાનો એક સ્રોત હોઈ શકે છે. ભૂભૌતિકીય સર્વેક્ષણ માટે ઉપયોગમાં લેવાતી વિદ્યુતચુંબકીય પદ્ધતિઓમાં ક્ષણિક વિદ્યુતચુંબકીય, મેગ્નેટોટેલ્યુરિક્સ, સપાટી પરમાણુ ચુંબકીય પ્રતિધ્વનિ અને વિદ્યુતચુંબકીય દરિયાની સપાટી પર લોગિંગનો સમાવેશ થાય છે. ચુંબકત્વ પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર પૃથ્વીને ઘાતક સૌર પવનથી રક્ષણ આપે છે અને તેનો ઉપયોગ લાંબા સમયથી નેવિગેશન માટે કરવામાં આવે છે. તે બાહ્ય કોરની પ્રવાહી ગતિમાં ઉદ્દભવે છે. ઉપલા વાતાવરણમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઓરોરાને જન્મ આપે છે. પૃથ્વીનું ક્ષેત્ર આશરે નમેલા દ્વિધ્રુવ જેવું છે, પરંતુ તે સમય જતાં બદલાય છે (એક ઘટના જેને ભૂચુંબકીય ધર્મનિરપેક્ષ વિવિધતા કહેવાય છે). મોટે ભાગે ભૂચુંબકીય ધ્રુવ ભૌગોલિક ધ્રુવની નજીક રહે છે, પરંતુ સરેરાશ 440,000 થી દસ લાખ વર્ષ કે તેથી વધુ સમયના અનિયમિત અંતરાલો પર, પૃથ્વીના ક્ષેત્રની ધ્રુવીયતા ઉલટાવી દે છે. જિયોમેગ્નેટિક પોલેરિટી ટાઇમ સ્કેલમાં વિશ્લેષણ કરાયેલ આ જિયોમેગ્નેટિક રિવર્સલ્સ, છેલ્લા 83 મિલિયન વર્ષોમાં 184 ધ્રુવીય અંતરાલો ધરાવે છે, જેમાં સમય જતાં આવર્તનમાં ફેરફાર થાય છે, જેમાં છેલ્લા હિમયુગ દરમિયાન 41,000 વર્ષ પહેલાં લાસચેમ્પ ઘટનાનું સૌથી તાજેતરનું સંક્ષિપ્ત સંપૂર્ણ ઉલટું થયું હતું. ભૂસ્તરશાસ્ત્રીઓએ મેગ્નેટોસ્ટ્રેટિગ્રાફી સહસંબંધ દ્વારા જ્વાળામુખીના ખડકોમાં નોંધાયેલા ભૂ-ચુંબકીય પરિવર્તનનું નિરીક્ષણ કર્યું હતું (જુઓ કુદરતી સ્થાયી ચુંબકત્વ) અને તેમની સહીને દરિયાની સપાટી પર સમાંતર રેખીય ચુંબકીય વિસંગતતા પટ્ટાઓ તરીકે જોઈ શકાય છે. આ પટ્ટાઓ દરિયાની સપાટીના ફેલાવા પર માત્રાત્મક માહિતી પૂરી પાડે છે, જે પ્લેટ ટેકટોનિક્સનો એક ભાગ છે. તેઓ મેગ્નેટોસ્ટ્રેટિગ્રાફીનો આધાર છે, જે ભૂસ્તરીય સમય સ્કેલનું નિર્માણ કરવા માટે અન્ય સ્તરોની સાથે ચુંબકીય રિવર્સલનો સંબંધ ધરાવે છે. વધુમાં, ખડકોમાં ચુંબકીયકરણનો ઉપયોગ ખંડોની ગતિને માપવા માટે થઈ શકે છે. કિરણોત્સર્ગી કિરણોત્સર્ગી ક્ષય પૃથ્વીની આંતરિક ગરમીનો લગભગ 80 ટકા હિસ્સો ધરાવે છે, જે ભૂગતિકી અને પ્લેટ ટેકટોનિક્સને શક્તિ આપે છે. મુખ્ય ગરમી ઉત્પન્ન કરનારા આઇસોટોપ પોટેશિયમ-40, યુરેનિયમ-238, યુરેનિયમ-235 અને થોરિયમ-232 છે. કિરણોત્સર્ગી તત્વોનો ઉપયોગ રેડિયોમેટ્રિક ડેટિંગ માટે થાય છે, જે ભૂસ્તરશાસ્ત્રમાં સંપૂર્ણ સમય ધોરણ સ્થાપિત કરવાની પ્રાથમિક પદ્ધતિ છે. અસ્થિર આઇસોટોપ્સ અનુમાનિત દરે ક્ષીણ થાય છે, અને વિવિધ આઇસોટોપ્સના ક્ષય દર તીવ્રતાના ઘણા ક્રમને આવરી લે છે, તેથી કિરણોત્સર્ગી ક્ષયનો ઉપયોગ ભૂતકાળના ભૂસ્તરીય યુગમાં તાજેતરની ઘટનાઓ અને ઘટનાઓ બંનેને ચોક્કસપણે તારીખ આપવા માટે કરી શકાય છે. ગ્રાઉન્ડ અને એરબોર્ન ગામા સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીનો ઉપયોગ કરીને રેડિયોમેટ્રિક મેપિંગનો ઉપયોગ પૃથ્વીની સપાટીની નજીક રેડિયોઆઇસોટોપ્સની સાંદ્રતા અને વિતરણનો નકશો બનાવવા માટે થઈ શકે છે, જે મેપિંગ લિથોલોજી અને ફેરફાર માટે ઉપયોગી છે. પ્રવાહી ગતિશીલતા પ્રવાહી ગતિ મેગ્નેટોસ્ફિયર, વાતાવરણ, મહાસાગર, આવરણ અને કોરમાં થાય છે. આવરણ પણ, તેની વિશાળ સ્નિગ્ધતા હોવા છતાં, લાંબા સમય સુધી પ્રવાહીની જેમ વહે છે. આ પ્રવાહ આઇસોસ્ટેસી, પોસ્ટ-ગ્લેસિયલ રિબાઉન્ડ અને મેન્ટલ પ્લુમ્સ જેવી ઘટનાઓમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે. મેન્ટલ પ્રવાહ પ્લેટ ટેકટોનિક્સને ચલાવે છે અને પૃથ્વીના કેન્દ્રમાં પ્રવાહ ભૂગતિકતાને ચલાવે છે. ભૌતિક સમુદ્રશાસ્ત્ર અને હવામાનશાસ્ત્રમાં ભૂભૌતિકીય પ્રવાહી ગતિશીલતા એ પ્રાથમિક સાધન છે. પૃથ્વીના પરિભ્રમણની પૃથ્વીની પ્રવાહી ગતિશીલતા પર ઊંડી અસર પડે છે, જે ઘણીવાર કોરિઓલિસ અસરને કારણે થાય છે. વાતાવરણમાં, તે રોસ્બી તરંગો જેવા મોટા પાયે પેટર્નને જન્મ આપે છે અને તોફાનોની મૂળભૂત પરિભ્રમણ પેટર્ન નક્કી કરે છે. સમુદ્રમાં, તેઓ મોટા પાયે પરિભ્રમણ પેટર્ન તેમજ સમુદ્રની સપાટી પર કેલ્વિન તરંગો અને એકમેન સર્પાકાર ચલાવે છે. પૃથ્વીના કેન્દ્રમાં, પીગળેલા લોખંડનું પરિભ્રમણ ટેલર સ્તંભો દ્વારા રચાયેલ છે. મેગ્નેટોસ્ફિયરમાં તરંગો અને અન્ય ઘટનાઓને મેગ્નેટોહાઇડ્રોડાયનેમિક્સનો ઉપયોગ કરીને તૈયાર કરી શકાય છે. ખનીજ ભૌતિકશાસ્ત્ર ધરતીકંપશાસ્ત્ર, ભૂઉષ્મીય ઢાળ અને માહિતીના અન્ય સ્રોતોમાંથી પૃથ્વીના આંતરિક ભાગની રચનાનું અનુમાન કરવા માટે ખનિજોના ભૌતિક ગુણધર્મોને સમજવા જોઈએ. ખનિજ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ ખનિજોના સ્થિતિસ્થાપક ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરે છે; તેમના ઉચ્ચ દબાણના તબક્કાના આકૃતિઓ, ગલનબિંદુઓ અને ઉચ્ચ દબાણ પર સ્થિતિનાં સમીકરણો; અને ખડકોના રિયોલોજિકલ ગુણધર્મો અથવા તેમની વહેવાની ક્ષમતાનો અભ્યાસ કરે છે. ક્રીપ દ્વારા ખડકોની વિકૃતિ પ્રવાહને શક્ય બનાવે છે, જો કે ટૂંકા સમયમાં ખડકો બરડ હોય છે. ખડકોની સ્નિગ્ધતા તાપમાન અને દબાણથી પ્રભાવિત થાય છે, અને બદલામાં, તે દર નક્કી કરે છે કે જેના પર ટેકટોનિક પ્લેટો ફરે છે. પાણી એક ખૂબ જ જટિલ પદાર્થ છે અને તેના અનન્ય ગુણધર્મો જીવન માટે આવશ્યક છે. તેના ભૌતિક ગુણધર્મો જળક્ષેત્રને આકાર આપે છે અને તે જળ ચક્ર અને આબોહવાનો એક આવશ્યક ભાગ છે. તેના થર્મોડાયનેમિક ગુણધર્મો વાતાવરણમાં બાષ્પીભવન અને થર્મલ ઢાળ નક્કી કરે છે. ઘણા પ્રકારનાં વરસાદમાં સમન્વય, સુપરકોલિંગ અને સુપરસેચ્યુરેશન જેવી પ્રક્રિયાઓનું જટિલ મિશ્રણ સામેલ હોય છે. કેટલાક અવક્ષેપિત પાણી ભૂગર્ભજળ બની જાય છે, અને ભૂગર્ભજળ પ્રવાહમાં પરકોલેશન જેવી ઘટનાઓનો સમાવેશ થાય છે, જ્યારે પાણીની વાહકતા ભૂગર્ભજળ પ્રવાહને ટ્રેક કરવા માટે વિદ્યુત અને વિદ્યુતચુંબકીય પદ્ધતિઓને ઉપયોગી બનાવે છે. ખારાશ જેવા પાણીના ભૌતિક ગુણધર્મો મહાસાગરોમાં તેની ગતિ પર મોટી અસર કરે છે. બરફના ઘણા તબક્કાઓ ક્રાયોસ્ફિયર બનાવે છે અને બરફની ચાદર, હિમનદીઓ, દરિયાઈ બરફ, તાજા પાણીનો બરફ, બરફ અને સ્થિર જમીન (અથવા પર્માફ્રોસ્ટ) જેવા સ્વરૂપોમાં આવે છે. પૃથ્વીના પ્રદેશોનું કદ અને પૃથ્વીનું સ્વરૂપ પૃથ્વી આશરે ગોળાકાર છે, પરંતુ તે વિષુવવૃત્ત તરફ ઉભું થાય છે, તેથી તે આશરે લંબગોળ આકારમાં છે (પૃથ્વી લંબગોળ જુઓ). આ ફુગાવો તેના પરિભ્રમણને કારણે છે અને હાઇડ્રોસ્ટેટિક સંતુલનમાં પૃથ્વી સાથે લગભગ સુસંગત છે. પૃથ્વીનો વિગતવાર આકાર, જોકે, ખંડો અને દરિયાઈ તટપ્રદેશોના વિતરણ અને અમુક અંશે પ્લેટોની ગતિશીલતા દ્વારા પણ પ્રભાવિત થાય છે. ધરતીકંપશાસ્ત્રના પુરાવા, સપાટી પર ગરમીનો પ્રવાહ અને ખનિજ ભૌતિકશાસ્ત્રને પૃથ્વીના દળ અને જડતાના ક્ષણ સાથે જોડવામાં આવે છે જેથી પૃથ્વીના આંતરિક ભાગ-તેની રચના, ઘનતા, તાપમાન, દબાણના નમૂનાઓનું અનુમાન લગાવી શકાય. ઉદાહરણ તરીકે, પૃથ્વીનું સરેરાશ વિશિષ્ટ ગુરુત્વાકર્ષણ () સપાટી પરના ખડકોના લાક્ષણિક વિશિષ્ટ ગુરુત્વાકર્ષણ () કરતા ઘણું વધારે છે, જે સૂચવે છે કે ઊંડી સામગ્રી વધુ ગાઢ છે. આ તેની જડતાની નીચી ક્ષણ દ્વારા પણ સૂચિત થાય છે (, સતત ઘનતાના ગોળાની સરખામણીમાં). જો કે, ઘનતામાં થોડો વધારો પૃથ્વીની અંદરના પ્રચંડ દબાણ હેઠળ સંકોચન છે. એડમ્સ-વિલિયમસન સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને દબાણની અસરની ગણતરી કરી શકાય છે. નિષ્કર્ષ એ છે કે માત્ર દબાણ ઘનતાના વધારા માટે જવાબદાર નથી. તેના બદલે, આપણે જાણીએ છીએ કે પૃથ્વીનું કેન્દ્ર લોખંડ અને અન્ય ખનિજોના મિશ્ર ધાતુથી બનેલું છે. પૃથ્વીના ઊંડા આંતરિક ભાગમાં ધરતીકંપના મોજાઓનું પુનર્નિર્માણ દર્શાવે છે કે બાહ્ય કેન્દ્રમાં કોઈ એસ-તરંગો નથી. આ સૂચવે છે કે બાહ્ય કોર પ્રવાહી છે, કારણ કે પ્રવાહી શીયરને ટેકો આપી શકતા નથી. બાહ્ય કેન્દ્ર પ્રવાહી છે, અને આ અત્યંત વાહક પ્રવાહીની ગતિ પૃથ્વીનું ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે. જોકે, પ્રચંડ દબાણને કારણે પૃથ્વીનું આંતરિક કેન્દ્ર મજબૂત છે. ઊંડા આંતરિક ભાગમાં ધરતીકંપના પ્રતિબિંબનોનું પુનઃનિર્માણ ધરતીકંપના વેગમાં કેટલીક મોટી વિસંગતતાઓ સૂચવે છે જે પૃથ્વીના મુખ્ય ક્ષેત્રોનું સીમાંકન કરે છેઃ આંતરિક કોર, બાહ્ય કોર, મેન્ટલ, લિથોસ્ફિયર અને પોપડાની. મેન્ટલ પોતે ઉપલા મેન્ટલ, સંક્રમણ ઝોન, નીચલા મેન્ટલ અને ડી 'સ્તરમાં વહેંચાયેલું છે. પોપડાની વચ્ચે અને આવરણની વચ્ચે મોહોરોવિચિક વિસંગતતા છે. પૃથ્વીનું ધરતીકંપનું મોડેલ પોતે જ સ્તરોની રચનાને નિર્ધારિત કરતું નથી. પૃથ્વીના સંપૂર્ણ નમૂના માટે, રચનાના સંદર્ભમાં ધરતીકંપના વેગનું અર્થઘટન કરવા માટે ખનિજ ભૌતિકશાસ્ત્રની જરૂર છે. ખનિજ ગુણધર્મો તાપમાન આધારિત હોય છે, તેથી ભૂઉષ્મીય પણ નક્કી કરવું આવશ્યક છે. આ માટે ઉષ્મા વહન અને સંવહન અને કિરણોત્સર્ગી તત્વોના ઉષ્મા યોગદાન માટે ભૌતિક સિદ્ધાંતની જરૂર છે. પૃથ્વીના આંતરિક ભાગની રેડિયલ રચના માટેનું મુખ્ય મોડેલ પ્રારંભિક સંદર્ભ પૃથ્વી મોડેલ (PREM) છે. આ મોડેલના કેટલાક ભાગોને ખનિજ ભૌતિકશાસ્ત્રના તાજેતરના તારણો દ્વારા અપડેટ કરવામાં આવ્યા છે (જુઓ પોસ્ટ-પેરોવ્સ્કાઇટ) અને ભૂકંપ ટોમોગ્રાફી દ્વારા પૂરક છે. આવરણ મુખ્યત્વે સિલિકેટ્સથી બનેલું હોય છે, અને આવરણના સ્તરો વચ્ચેની સીમાઓ તબક્કાના સંક્રમણો સાથે સુસંગત હોય છે. મેન્ટલ ધરતીકંપના મોજાઓ માટે ઘન તરીકે કામ કરે છે, પરંતુ ઊંચા દબાણ અને તાપમાન હેઠળ, તે વિકૃત થાય છે જેથી લાખો વર્ષોમાં તે પ્રવાહીની જેમ કામ કરે છે. આ પ્લેટ ટેકટોનિક્સને શક્ય બનાવે છે. મેગ્નેટોસ્ફિયર જો કોઈ ગ્રહનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર પૂરતું મજબૂત હોય, તો સૌર પવન સાથેની તેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા મેગ્નેટોસ્ફિયર બનાવે છે. પ્રારંભિક અવકાશ ચકાસણીઓએ પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રના કુલ પરિમાણોનો નકશો તૈયાર કર્યો હતો, જે સૂર્ય તરફ લગભગ 10 પૃથ્વી ત્રિજ્યા સુધી વિસ્તરે છે. સૌર પવન, ચાર્જ થયેલા કણોની એક ધારા, પાર્થિવ ચુંબકીય ક્ષેત્રની બહાર અને તેની આસપાસ વહે છે, અને ચુંબકીય પૂંછડીની પાછળ, સેંકડો પૃથ્વી ત્રિજ્યાઓ નીચે તરફ ચાલુ રહે છે. મેગ્નેટોસ્ફિયરની અંદર, સૌર પવનના કણોના પ્રમાણમાં ગાઢ પ્રદેશો છે જેને વેન એલન વિકિરણ પટ્ટાઓ કહેવાય છે. પદ્ધતિઓ ભૂગણિત ભૂભૌતિકીય માપન સામાન્ય રીતે ચોક્કસ સમય અને સ્થળ પર હોય છે. પૃથ્વીની વિકૃતિ અને ગુરુત્વાકર્ષણ સાથે સ્થિતિનું ચોક્કસ માપન એ ભૌગોલિક સ્થિતિનો પ્રાંત છે. જ્યારે ભૂગણિત અને ભૂભૌતિકશાસ્ત્ર અલગ ક્ષેત્રો છે, ત્યારે બંને એટલા નજીકથી જોડાયેલા છે કે અમેરિકન ભૂભૌતિકીય સંઘ, કેનેડિયન ભૂભૌતિકીય સંઘ અને આંતરરાષ્ટ્રીય ભૂગણિત અને ભૂભૌતિકીય સંઘ જેવી ઘણી વૈજ્ઞાનિક સંસ્થાઓ બંનેને આવરી લે છે. સંપૂર્ણ સ્થિતિ મોટે ભાગે વૈશ્વિક સ્થિતિ પ્રણાલી (GPS) નો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે. ત્રિ-પરિમાણીય સ્થિતિની ગણતરી ચાર કે તેથી વધુ દૃશ્યમાન ઉપગ્રહોના સંદેશાનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે અને તેને 1980ની જિયોડેટિક રેફરન્સ સિસ્ટમ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. એક વૈકલ્પિક, ઓપ્ટિકલ ખગોળશાસ્ત્ર, ભૌગોલિક કોઓર્ડિનેટ્સ મેળવવા માટે ખગોળશાસ્ત્રીય કોઓર્ડિનેટ્સ અને સ્થાનિક ગુરુત્વાકર્ષણ વેક્ટરને જોડે છે. આ પદ્ધતિ માત્ર બે કોઓર્ડિનેટ્સમાં સ્થિતિ પ્રદાન કરે છે અને જીપીએસ કરતાં તેનો ઉપયોગ કરવો વધુ મુશ્કેલ છે. જો કે, તે પૃથ્વીની ગતિને માપવા માટે ઉપયોગી છે જેમ કે ન્યૂટેશન અને ચાન્ડલર વોબલ. બે અથવા વધુ બિંદુઓની સંબંધિત સ્થિતિઓ ખૂબ લાંબી-બેઝલાઇન ઇન્ટરફેરોમેટ્રીનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરી શકાય છે. ગુરુત્વાકર્ષણ માપ ભૂગણિતનો ભાગ બની ગયા કારણ કે તેઓ પૃથ્વીની સપાટી પરના માપનને સંદર્ભ સંકલન પ્રણાલી સાથે સંબંધિત કરવા માટે જરૂરી હતા. જમીન પર ગુરુત્વાકર્ષણનું માપન સપાટી પર અથવા હેલિકોપ્ટર ફ્લાયઓવરમાં તૈનાત ગ્રેવીમીટરનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે. 1960ના દાયકાથી પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રને ઉપગ્રહોની ગતિનું વિશ્લેષણ કરીને માપવામાં આવે છે. રડાર અલ્ટીમેટ્રીનો ઉપયોગ કરીને ઉપગ્રહો દ્વારા પણ દરિયાની સપાટીને માપી શકાય છે, જે વધુ સચોટ ભૂસ્તરમાં ફાળો આપે છે. 2002માં, નાસાએ ગ્રેવિટી રિકવરી એન્ડ ક્લાઇમેટ એક્સપેરિમેન્ટ (GRACE) લોન્ચ કર્યું હતું, જેમાં બે જોડિયા ઉપગ્રહો GPS અને માઇક્રોવેવ રેન્જિંગ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને બે ઉપગ્રહો વચ્ચેના અંતરનું માપન કરીને પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રમાં વિવિધતાનો નકશો બનાવે છે. GRACE દ્વારા શોધાયેલ ગુરુત્વાકર્ષણની વિવિધતામાં સમુદ્રના પ્રવાહોમાં ફેરફારોને કારણે થાય છે; પ્રવાહ અને ભૂગર્ભ જળમાં ઘટાડો; બરફની ચાદર અને હિમનદીઓ ઓગળવી. અવકાશમાં ઉપગ્રહો અને અવકાશ તપાસ ઉપગ્રહોએ માત્ર દૃશ્યમાન પ્રકાશ પ્રદેશમાંથી જ નહીં, પરંતુ વિદ્યુતચુંબકીય વર્ણપટના અન્ય ક્ષેત્રોમાંથી પણ માહિતી એકત્રિત કરવાનું શક્ય બનાવ્યું છે. ગ્રહોને તેમના બળ ક્ષેત્રો દ્વારા વર્ગીકૃત કરી શકાય છેઃ ગુરુત્વાકર્ષણ અને તેમના ચુંબકીય ક્ષેત્રો, જેનો અભ્યાસ ભૂ-ભૌતિકશાસ્ત્ર અને અવકાશ ભૌતિકશાસ્ત્ર દ્વારા કરવામાં આવે છે. અવકાશયાન દ્વારા ભ્રમણકક્ષામાં અનુભવાતા પ્રવેગના ફેરફારોને માપવાથી ગ્રહોના ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રોની બારીક વિગતોને મેપ કરવાની મંજૂરી મળી છે. ઉદાહરણ તરીકે, 1970 ના દાયકામાં, ચંદ્ર મારિયાની ઉપર ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રની વિક્ષેપ ચંદ્ર ભ્રમણકક્ષાઓ દ્વારા માપવામાં આવી હતી, જેના કારણે ઇમ્બ્રિયમ, સેરેનિટાટિસ, ક્રિસિયમ, નેક્ટરિસ અને હ્યુમોરમ તટપ્રદેશોની નીચે સમૂહ, મેસ્કોનની સાંદ્રતાની શોધ થઈ હતી. વૈશ્વિક સ્થિતિ પ્રણાલીઓ (જી. પી. એસ.) અને ભૌગોલિક માહિતી પ્રણાલીઓ (જી. આઈ. એસ.) ભૂભૌતિકશાસ્ત્ર પૃથ્વીના આકાર સાથે સંબંધિત હોવાથી, અને ગ્રહની આસપાસ અને તેની અંદરની વિશેષતાઓના મેપિંગના વિસ્તરણ દ્વારા, ભૂભૌતિકીય માપનમાં ઉચ્ચ ચોકસાઈવાળા જી. પી. એસ. માપનો સમાવેશ થાય છે. આ માપનની પ્રક્રિયા વિભેદક જી. પી. એસ. પ્રક્રિયા દ્વારા તેમની ચોકસાઈ વધારવા માટે કરવામાં આવે છે. એકવાર ભૂભૌતિકીય માપનની પ્રક્રિયા કરવામાં આવે અને ઊંધું કરવામાં આવે, પછી અર્થઘટન કરેલા પરિણામોને જી. આઈ. એસ. નો ઉપયોગ કરીને આલેખિત કરવામાં આવે છે. આર્કજીઆઇએસ અને જીઓસોફ્ટ જેવા કાર્યક્રમો આ જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે બનાવવામાં આવ્યા હતા અને તેમાં ઘણા ભૂ-ભૌતિક કાર્યોનો સમાવેશ થાય છે, જેમ કે ઉપરની તરફ ચાલુ રહેવું અને પ્રથમ-ઊભી વ્યુત્પન્ન જેવા માપન વ્યુત્પન્નની ગણતરી. ઘણી જિયોફિઝિક્સ કંપનીઓએ જિયોફિઝિકલ ડેટાસેટની વિઝ્યુલાઇઝેશન જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે ઇન-હાઉસ જિયોફિઝિક્સ પ્રોગ્રામ્સ તૈયાર કર્યા છે જે આર્કજીઆઈએસ અને જીઓસોફ્ટની પૂર્વ-તારીખ ધરાવે છે. રિમોટ સેન્સિંગ એક્સપ્લોરેશન જિયોફિઝિક્સ એ જિયોફિઝિક્સ લાગુ કરવામાં આવે છે જે ઘણીવાર રિમોટ સેન્સિંગ પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કરે છે જેમ કે; ઉપગ્રહો, વિમાનો, જહાજો, બોટ, રોવર્સ, ડ્રોન, બોરહોલ સેન્સિંગ સાધનો અને ધરતીકંપ પ્રાપ્તકર્તાઓ. રિમોટ સેન્સિંગ પ્લેટફોર્મ્સ પર ચુંબકીય, ગુરુત્વાકર્ષણ, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક, રેડિયોમેટ્રિક, રડાર, લેસર અલ્ટીમેટ્રી, બેરોમેટ્રી અને લિડાર જેવી ભૂભૌતિક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને એકત્રિત કરવામાં આવેલા ડેટા માટેના મોટાભાગના સુધારણામાં ભૂભૌતિકીય ડેટા પર તે પ્લેટફોર્મની અસરોને કારણે તે રિમોટ સેન્સિંગ પ્લેટફોર્મ પરથી એકત્રિત કરવામાં આવેલા ભૂભૌતિકીય ડેટામાં સુધારો સામેલ છે. દાખલા તરીકે, પરંપરાગત ફિક્સ્ડ-વિંગ એરક્રાફ્ટ પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કરીને એકત્રિત કરવામાં આવેલા એરોમેગ્નેટિક ડેટા (એરક્રાફ્ટ એકત્રિત કરેલા ચુંબકીય ડેટા) ને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક એડી કરંટ માટે સુધારવા જોઈએ જે વિમાન પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રમાંથી પસાર થાય છે. જેમ જેમ પૃથ્વી ફરે છે, જેમ જેમ પૃથ્વી સૂર્યની પરિક્રમા કરે છે અને જેમ જેમ ચંદ્ર પૃથ્વીની પરિક્રમા કરે છે તેમ તેમ માપવામાં આવેલી સંભવિત ક્ષેત્રની તીવ્રતામાં ફેરફારોને લગતા સુધારા પણ છે. સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ જિયોફિઝિકલ માપન ઘણીવાર જીપીએસ સ્થાન સાથે સમય-શ્રેણી તરીકે નોંધવામાં આવે છે. સિગ્નલ પ્રોસેસિંગમાં અનિચ્છનીય ઘોંઘાટ અથવા માપન પ્લેટફોર્મ દ્વારા રજૂ કરવામાં આવેલી ભૂલો માટે સમય-શ્રેણી ડેટામાં સુધારો સામેલ છે, જેમ કે ગુરુત્વાકર્ષણ ડેટામાં વિમાનના સ્પંદનો. તેમાં ઘોંઘાટના સ્રોતોમાં ઘટાડો પણ સામેલ છે, જેમ કે ચુંબકીય માહિતીમાં દૈનિક સુધારા. ધરતીકંપની માહિતી, વિદ્યુતચુંબકીય માહિતી અને ગુરુત્વાકર્ષણની માહિતીમાં, કોમ્પ્યુટેશનલ ભૂભૌતિકશાસ્ત્રનો સમાવેશ કરવા માટે ભૂલ સુધારા પછી પ્રક્રિયા ચાલુ રહે છે, જે ભૂભૌતિકીય માપનના ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય અર્થઘટનમાં ભૂભૌતિકીય માહિતીના અંતિમ અર્થઘટનમાં પરિણમે છે. ભૂભૌતિકશાસ્ત્ર માત્ર 19મી સદીમાં ભૌતિક ભૂગોળ, ભૂસ્તરશાસ્ત્ર, ખગોળશાસ્ત્ર, હવામાનશાસ્ત્ર અને ભૌતિકશાસ્ત્રના આંતરછેદથી એક અલગ શાખા તરીકે ઉભરી આવ્યું હતું. જિયોફિઝિક્સ શબ્દનો સૌપ્રથમ જાણીતો ઉપયોગ 1834માં જુલિયસ ફ્રોબેલ દ્વારા જર્મન ("જિયોફિઝિક") માં કરવામાં આવ્યો હતો. જો કે, ઘણી ભૂ-ભૌતિક ઘટનાઓની-જેમ કે પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર અને ભૂકંપ-પ્રાચીન યુગથી તપાસ કરવામાં આવી છે. પ્રાચીન અને શાસ્ત્રીય યુગ ચુંબકીય હોકાયંત્ર ચીનમાં ઇ. સ. પૂર્વે ચોથી સદી સુધી અસ્તિત્વમાં હતું. તેનો ઉપયોગ ફેંગ શુઇ માટે તેટલો જ થતો હતો જેટલો જમીન પર નેવિગેશન માટે થતો હતો. જ્યાં સુધી સારી સ્ટીલની સોય બનાવી શકાતી ન હતી ત્યાં સુધી હોકાયંત્રનો ઉપયોગ દરિયામાં નેવિગેશન માટે થતો હતો; તે પહેલાં, તેઓ ઉપયોગી થવા માટે તેમના ચુંબકત્વને લાંબા સમય સુધી જાળવી શક્યા ન હતા. યુરોપમાં હોકાયંત્રનો પ્રથમ ઉલ્લેખ ઇ. સ. 1190માં થયો હતો. આશરે 240 બી. સી. માં, સાયરેનના એરાટોસ્થેનિસે તારણ કાઢ્યું હતું કે પૃથ્વી ગોળાકાર છે અને પૃથ્વીનો પરિઘ ખૂબ ચોકસાઇ સાથે માપ્યો હતો. તેમણે અક્ષાંશ અને રેખાંશની પ્રણાલી વિકસાવી. કદાચ ભૂકંપવિજ્ઞાનમાં સૌથી પહેલું યોગદાન એ 132 એડીમાં ફલપ્રદ શોધક ઝાંગ હેંગ દ્વારા સિસ્મોસ્કોપની શોધ હતી. આ સાધનની રચના ડ્રેગનના મુખમાંથી કાંસાનો દડો ટોડના મુખમાં ફેંકવા માટે કરવામાં આવી હતી. આઠ ટોડમાંથી કોની પાસે બોલ હતો તે જોઈને ભૂકંપની દિશા નક્કી કરી શકાય છે. તે 1571 વર્ષ પહેલાં યુરોપમાં જીન ડી લા હૌટેફ્યુઇલ દ્વારા સિસ્મોસ્કોપ માટેની પ્રથમ ડિઝાઇન પ્રકાશિત કરવામાં આવી હતી. તે ક્યારેય બાંધવામાં આવ્યું ન હતું. આધુનિક વિજ્ઞાનની શરૂઆત આધુનિક વિજ્ઞાનની શરૂઆતને ચિહ્નિત કરનારા પ્રકાશનોમાંથી એક વિલિયમ ગિલ્બર્ટનું ડી મેગ્નેટે (1600) હતું, જે ચુંબકત્વમાં ઝીણવટભર્યા પ્રયોગોની શ્રેણીનો અહેવાલ હતો. ગિલ્બર્ટે અનુમાન લગાવ્યું હતું કે હોકાયંત્ર ઉત્તર તરફ નિર્દેશ કરે છે કારણ કે પૃથ્વી પોતે ચુંબકીય છે. 1687 માં આઇઝેક ન્યૂટને તેમની પ્રિન્સિપિયા પ્રકાશિત કરી, જેણે માત્ર શાસ્ત્રીય મિકેનિક્સ અને ગુરુત્વાકર્ષણનો પાયો નાખ્યો, પરંતુ ભરતી અને સમપ્રકાશીયની પ્રગતિ જેવી વિવિધ ભૂ-ભૌતિક ઘટનાઓને પણ સમજાવી. પ્રથમ સિસ્મોમીટર, ધરતીકંપની પ્રવૃત્તિનો સતત રેકોર્ડ રાખવા માટે સક્ષમ સાધન, જેમ્સ ફોર્બ્સ દ્વારા 1844 માં બનાવવામાં આવ્યું હતું. આ પણ જુઓ ઇન્ટરનેશનલ યુનિયન ઓફ જીઓડેસી એન્ડ જીઓફિઝિક્સ (IUGG) સોસિડેડ બ્રાસિલીરા ડી જીઓફિઝિકા જીઓલોજિકલ એન્જિનિયરિંગ ફિઝિક્સ સ્પેસ ફિઝિક્સ જીઓસાયન્સ જીઓડેસી નોટ્સ એક્સટર્નલ રેફરન્સ લિન્ક્સ એ રેફરન્સ મેન્યુઅલ ફોર નિયર-સરફેસ જીઓફિઝિક્સ ટેકનિક્સ એન્ડ એપ્લિકેશન્સ કમિશન ઓન જીઓફિઝિકલ રિસ્ક એન્ડ સસ્ટેઇનેબિલીટી (જીઓરિસ્ક), ઇન્ટરનેશનલ યુનિયન ઓફ જીઓડેસી એન્ડ જીઓફિઝિક્સ (IUGG) સ્ટડી ઓફ ધ અર્થ્સ ડીપ ઇન્ટિરિયર, એક કમિટી ઓફ IUGG યુનિયન કમિશન (IUGG) USGS જિયોમેગ્નેટિઝમ પ્રોગ્રામ કારકિર્દી ક્રેટઃ સિસ્મિક પ્રોસેસર સોસાયટી ઓફ એક્સપ્લોરેશન જિયોફિઝિસ્ટ્સ અર્થફિલ્ડ્સ સબફિલ્ડ્સ ઓફ જીઓલોજી એપ્લાઇડ એન્ડ ઇન્ટરડિસિપ્લિનરી ફિઝિક્સ