Genel görelilik teorisi, 1915'te Albert Einstein tarafından yayımlanan, kütleçekimin geometrik teorisidir ve modern fizikte kütle çekiminin güncel açıklamasıdır. Genel görelilik, özel göreliliği ve Newton'un evrensel çekim yasasını genelleştirerek, yerçekimin uzay ve zamanın veya dört boyutlu uzayzamanın geometrik bir özelliği olarak birleşik bir tanımını sağlar. Özellikle uzayzaman eğriliğine maruz kalmış maddenin ve radyasyonun, enerjisi ve momentumuyla doğrudan ilişkilidir. Bu ilişki, kısmi bir diferansiyel denklemler sistemi olan Einstein alan denklemleriyle belirlenir.
Elektron, eksi bir temel elektrik yüküne sahip bir atomaltı parçacıktır. Lepton parçacık ailesinin ilk nesline aittir ve bileşenleri ya da bilinen bir alt yapıları olmadığından genellikle temel parçacıklar olarak düşünülürler. Kütleleri, protonların yaklaşık olarak 1/1836'sı kadardır. Kuantum mekaniği özellikleri arasında, indirgenmiş Planck sabiti (ħ) biriminde ifade edilen, yarım tam sayı değerinde içsel bir açısal momentum (spin) vardır. Fermiyon olmasından ötürü, Pauli dışarlama ilkesi gereğince iki elektron aynı kuantum durumunda bulunamaz. Temel parçacıkların tamamı gibi hem parçacık hem dalga özelliklerini gösterir ve bu sayede diğer parçacıklarla çarpışabilir ya da kırınabilirler.
Sir Roger Penrose OM FRS, İngiliz matematiksel fizikçi, matematikçi ve bilim felsefecisidir. Oxford Üniversitesi Matematik Enstitüsü'nde Matematik Fahri Profesörüdür ve aynı zamanda Wadham Koleji'nde Fahri Akademi Üyesidir.
Nötron yıldızı, yıldızların yaşamlarının son bulabileceği biçimlerden biridir. Bir nötron yıldızı, dev bir yıldızın Tip II, Tip Ib veya Tip Ic süpernova olarak patladıktan sonra geri kalan kısmın kendi içine çökmesiyle oluşur. Bu yıldızlar neredeyse tamamen nötronlardan oluşsa da az miktarda proton ve elektron da içerir. Bu proton ve elektronlar olmadan, nötron yıldızları uzun süre var olmaya devam edemezdi. Çünkü nötronlar serbest haldeyken kararsızdır ve beta ışıması yaparak kısa süre içinde proton ve elektronlara ayrışır. Ancak yıldızın içindeki yüksek basınç sebebiyle proton ve elektronların birleşerek nötronlara dönüşmesi, nötron yıldızlarının daha kararlı bir yapıya sahip olmasını sağlar.
Hendrik Antoon Lorentz, Hollandalı fizikçidir. Zeeman etkisini aydınlattığı için 1902 Nobel Fizik Ödülü'nü Pieter Zeeman ile paylaştı.
Dikey hız, bir hedefin bir gözlemciye göre iki nokta arasındaki vektörel yer değiştirme miktarının değişim hızıdır. Hedef-gözlemci izafi hızının, iki noktayı birleştiren izafi yön veya görüş çizgisi üzerindeki vektörel izdüşümü olarak tanımlanır. Daha basitçe, bir hedefin bir gözlemciye göre, görüş çizgisi boyunca yaklaşma veya uzaklaşma hızıdır.
Evrensel şişme, kozmik enflasyon veya kozmolojik enflasyon, evren biliminde erken evrendeki uzayın üstsel genişlemesiyle ilgili bir teoridir. Enflasyona maruz kalınan çağ büyük patlamadan 10−36 saniye sonra 10−33 ile 10−32 saniyeleri arasında sürdü. Sonraki dönemde, evren genişlemeye devam etti ancak genişleme oranı düştü.
Matematikte, monstrous moonshine ve moonshine teorisi terimleri John Horton Conway ve Simon P. Norton tarafından düşünülmüştür. Zamanında, monster grup ve modüler fonksiyonlar arasındaki beklenmedik bağıntıyı tanımlamak için kullanılmıştır. Şu an biliniyor ki, monstrous moonshine'nın altında yatan, simetriler gibi monster grup içeren conformal field teorisidir. Varsayımlar Conway ve Norton tarafından yapıldı ve 1992 yılında ispatıda Richard Borcherds tarafından, string teori, vertex operatör cebiri teorisi ve genişletilmiş Kac–Moody cebirinden no-ghost teoremini kullanılarak yapılmıştır.
Yıldız kaynaklı kara delik, bir yıldızın kütleçekimsel çöküşüyle oluşan bir kara deliktir. Kütleleri yaklaşık 5 ila birkaç on güneş kütlesi arasında değişir. Bunlar süpernova patlamalarının kalıntılarıdır ve bir tür gama ışını patlaması olarak gözlemlenebilirler. Bu kara deliklere ayrıca çökmüş yıldız (collapsar) olarak da atıfta bulunulur.
Fizikte kara delik termodinamiği, termodinamik kanunlarını kara deliğin olay ufkuyla bağdaştırmaya çalışan bir araştırma alanıdır. Kara delik ışınımının istatistiksel mekanik konusu, kuantum mekaniğinin gelişmesini sağlar. Kara delik ışınımının istatistiksel mekanik konusunu anlamaya çalışmak, bu konunun kuantum yer çekimi konusunu anlamamızda büyük etkisi olacaktır. Ayrıca holografi ilkesini anlamamızı sağlayacaktır.
Kerr–Newman metriği genel relativitide yüklü, dönen kütlelerin çevresindeki uzay zaman geometrisini tarif eden Einstein–Maxwell denklemlerinin çözümüdür. Bu çözüm astrofizik alanındaki fenomenler için pek faydalı sayılmaz çünkü gözlemlenebilen astronomik objeler kayda değer net yük taşımazlar. Bu çözüm uygulama alanı yerine daha çok teorik fizik ve matematiksel ilginin bir sonucudur..
Feynman dama tahtası ya da Relativistik satranç tahtası (dama tahtası) model Richard Feynman' ın tek uzaysal boyutta hareket eden bir serbest spin 1/2 parçacık için kernel' in yörüngeler toplamı formülü. Dirac denkleminin çözümlerinin gösterimini 1+1 boyutsal uzay-zamanda ayrık toplamlar olarak sağlar.
Parçacık fiziğinde proton bozunması, protonun nötr bir pion ve bir pozitron gibi daha hafif atom altı parçacıklara bozunduğu varsayımsal bir parçacık bozunma biçimidir. Proton bozunumu hipotezi ilk olarak 1967'de Andrey Saharov tarafından formüle edildi. Önemli deneysel çabalara rağmen, proton bozunması hiçbir zaman gözlemlenmedi. Bir pozitron aracılığıyla bozunursa, protonun yarı ömrü en az 1,67 x 1034 yıl olarak sınırlandırılır.
Kütleçekimsel tekillik ya da uzay-zaman tekilliği koordinat sistemine bağlı olmayan gökcisminin yerçekimi alanının sonsuz olarak ölçüldüğü konum olarak tanımlanır. Bu nicelikler, maddenin yoğunluğunun da dahil olduğu uzay-zaman eğriliklerinin skaler değişmeyen nicelikleridir. Uzay zamanın normal kuralları tekillik içinde var olamaz.
Kuramsal fizikte Şekil Dinamiği Mach ilkesinin bir formunu hayata geçiren bir kütleçekim kuramıdır. Şekil dinamiği genel göreliliğin, ADM formalizmi olarak bilinen, kanonik formülasyonuyla dinamik olarak eş değerdedir. Şekil dinamiği uzayzaman diffeomorfizmaları kullanılarak geliştirilmemiştir; bilakis uzaysal ilişkililik ve uzaysal Weyl simetrisi üzerine inşa edilmiştir. Şekil dinamiğinin önemli bir sonucu kuantum kütleçekimindeki zaman sorunu yokluğudur. Uzayzaman algısını evrilen bir konformal geometriyle değiştirmek kuantum kütleçekimine yeni yaklaşımlara kapı aralar.
Warp motoru, yıldızlararası uzaklıklara ışık hızının pozitif katlarında yolculuğa olanak veren varsayımsal teknoloji. Bilimkurgu yapımlarında ağırlıklı olarak işlenmektedir. Gerçek yaşamdaki warp motoruna en yakın tasarı, 1994'te kuramsal fizikçi Miguel Alcubierre tarafından genel görelilikten çıkarsanarak geliştirilen Alcubierre motorudur.
Kuantum Hall etkisi, Hall etkisinin kuantum mekaniği sürümüdür. Birbirine dik elektriksel ve manyetik alan içerisindeki bir iletken veya yarı iletkenden hem elektriksel alan yönünde hem de elektriksel ve manyetik alana dik yönde akım geçer. Geçen akıma göre her iki doğrultuda da iletkenlik ölçüldüğünde iletkenliğin manyetik alanının tersiyle doğru orantılı olduğu görülür. B=10 Tesla gibi yüksek manyetik alanlarda ise bu orantı doğrusallıktan sapar ve doldurma çarpanının belirli katlarında enine iletkenlikte düz bölgeler gözlenir. Bu bölgeler doldurma çarpanının tam sayı katlarında gözlenirse tam sayı kuantum Hall etkisi, kesirli katlarında gözlenirse kesirli kuantum Hall etkisi denir. Bu düzlüklerdeki iletkenlik değeri evrensel sabitler olan elektron yükünün karesinin, Planck sabitine bölümünün tam veya kesirli katları cinsinden gözlenir. Bu oran ince yapı sabitinin hassas olarak belirlenmesinde kullanılmaktadır. Öte yandan boyuna iletkenlik, enine iletkenlikteki manyetik alanın tersine bağlı düzlüklerin bir sonraki düzlüğe geçtiği bölgede sonlu değerler alırken düzlük bölgesinde sıfırdır.
Aktif asteroitler, asteroit benzeri yörüngelere sahiptir ancak kuyruklu yıldız benzeri görsel özellikler gösteren küçük Güneş Sistemi cisimleridir. Yani, koma, kuyruk veya kütle kaybının diğer görsel kanıtlarını gösterirler, ancak yörüngeleri Jüpiter'in yörüngesi içinde kalır. Bu cisimler ilk olarak 2006 yılında astronomlar David Jewitt ve Henry Hsieh tarafından ana kuşak kuyruklu yıldızları (MBC'ler) olarak adlandırılmıştı, ancak bu isim onların bir kuyruklu yıldız gibi zorunlu olarak buzlu olduklarını ve yalnızca ana kuşakta var olduklarını, oysa artan nüfus Aktif asteroitlerin sayısı bunun her zaman böyle olmadığını gösterir.
Kuantum termodinamiği, iki bağımsız fiziksel teori olan termodinamik ve kuantum mekaniği arasındaki ilişkilerin incelenmesidir. Bu iki bağımsız teori, ışık ve maddenin fiziksel olaylarını ele alır. 1905'te Albert Einstein, 
formülünü elde ederek, termodinamik ve elektromanyetizma arasındaki tutarlılık gereksinimi dolayısıyla ışığın kuantumlanıyor olması gerektiği sonucuna vardı. Einstein'ın bu durumu ortaya koyduğu makale, kuantum teorisinin şafağıdır. Kuantum teorisi, Einstein'ın makalesinin yayımlanmasını takip eden birkaç on yıl içerisinde bağımsız bir dizi kuralla kabul gören bir teori hâline geldi. Kuantum termodinamiği, kuantum mekaniğinden termodinamik yasaların ortaya çıkışını ele almaktadır. Termodinamik dengede bulunmayan dinamik süreçleri ele alışında, istatistiksel kuantum mekaniğinden farklılık gösterir. Buna ek olarak, kuantum termodinamiği teorisinin tek başına bir kuantum sistemine uygulanabilir olması için bir arayış vardır.