Fizikte enerji, bir cisime veya fiziksel bir sisteme aktarılan, işin performansında ve ısı ve ışık biçiminde tanınabilen niceliksel özelliktir. Enerji korunan bir miktardır; Enerjinin korunumu yasası, enerjinin istenen biçime dönüştürülebileceğini ancak yaratılamayacağını veya yok edilemeyeceğini belirtir. Uluslararası Birimler Sisteminde (SI) enerjinin ölçü birimi joule'dür (J).
Bir fizik terimi olarak maddenin hâli, maddenin aldığı farklı fazlardır. Günlük hayatta maddenin dört farklı hâl aldığı görülür. Bunlar; katı, sıvı, gaz ve plazmadır. Maddenin başka hâlleri de bilinir. Örneğin; Bose-Einstein yoğunlaşması ve nötron-dejeneje maddesi. Fakat bu hâller olağanüstü durumlarda gerçekleşir, çok soğuk ya da çok yoğun maddelerde. Maddenin diğer hâllerininde, örneğin quark-gluon plazmalar, mümkün olduğuna inanılır fakat şu an sadece teorik olarak bilinir. Tarihsel olarak, maddenin özelliklerindeki niteleyici farklılıklara dayanarak ayrım yapılır. Katı hâldeki madde bileşen parçaları ile bir arada tutulur ve böylece sabit hacim ve şeklini korur. Sıvı hâldeki madde hacmini korur fakat bulunduğu kabın şeklini alır. Bu parçalar bir arada tutulur ama hareketleri serbesttir. Gaz hâlindeki madde ise hem hacim olarak hem de şekil olarak bulunduğu kaba ayak uydurur.Bu parçalar ne beraber ne de sabit bir yerde tutulur. Maddenin plazma hâli ise, nötr atomlarda dahil, hacim ve şekil olarak tutarsızdır. Serbestçe ilerleyen önemli sayıda iyon ve elektron içerirler. Plazma, evrende maddenin en yaygın şekilde görülen hâlidir.
Evren, Kâinat veya Kozmos, gezegenler, yıldızlar, gökadalar ve diğer tüm madde ile enerji yapıları dahil olmak üzere uzay ve zamanın tamamı ve muhtevasıdır. Bununla birlikte gözlemlenebilir evren, temel parçacıklardan başlayarak gökadalar ve gökada kümeleri gibi büyük ölçekli yapılara kadar tüm madde ve enerjinin mevcut düzeniyle sınırlıdır.
Büyük patlama, evrenin en eski 13,8 milyar yıl önce tekillik noktası denilen bir noktadan itibaren genişlediğini varsayan evrenin evrimi kuramı ve geniş şekilde kabul gören kozmolojik modeldir. İlk kez 1920'li yıllarda Rus kozmolog ve matematikçi Alexander Friedmann ve Belçikalı fizikçi papaz Georges Lemaître tarafından ortaya atılan bu teori, çeşitli kanıtlarla desteklendiğinden bilim insanları arasında, özellikle fizikçiler arasında geniş ölçüde kabul görmüştür.
Kozmolojide, kozmolojik sabit, uzaydaki vakum enerjisinin değeridir. Başlangıçta esasen Einstein tarafından genel izafiyet teorisine ek olarak "yerçekimi tedbiri" ve kabul edilen evren sabitini elde etmek için 1917 yılında ortaya atılmıştır. Einstein 1929'da Hubble'ın keşfi olan bütün galaksilerin birbirinden uzağa hareket ettiğini söyleyen konsepti yani evrenin genişlediği konseptini bırakmıştır. Genel genişleyen evren konseptinde, 1929'dan 1990'ların başına kadar, çoğu kozmoloji araştırmacıları tarafından kozmoloji sabiti sıfır farzedilmiştir.
Takyon, ışıktan hızlı giden farazi parçacıklardır. İlk tanımı Arnold Sommerfeld'e atfedilmişse de, aslında ilk olarak George Sudarshan ve Gerald Feinberg tarafından yazılmıştır. Çoğu fizikçi için fiziğin bilinen yasaları ile tutarlı değildir, çünkü ışıktan daha hızlı parçacıkların olamayacağı tahmin edilmektedir. Takyonlar, Albert Einstein'in ünlü Genel görelilik yasasındaki v2 /c2 ifadesindeki cismin hızı (v) ışık hızından (c) büyük olursa ne olur sorusunun cevabıdırlar. Bu nedenle takyon parçacıklarının kütleleri reel sayı ile değil karmaşık sayılar ile ifade edilir aynı zamanda v daima c den büyük olacağından, takyonlar için en yavaş hız ışık hızıdır. Ancak tam olarak ışık hızında da olamazlar çünkü ışık hızında olursalar v2/c2 = 1 olacağından bu ifade tanımsız olur. Bununla birlikte, negatif kare kütle alanlar genellikle, "takyonlar" olarak adlandırılır ve aslında modern fizikte önemli bir rol oynamaya başlamıştır. Potansiyel tutarlı teoriler, ışıktan daha hızlı parçacıkların Lorentz değişmezinin kırılmasına dahil olanlara izin verir böylece özel göreceliğin altında yatan simetriye, ışığın hızı bir bariyer değildir, Böylece gerçek dünya için sınır olan ışık hızı burada da değerini korur. Buradan çıkarılacak sonuç ise, takyonların varlığının fizik ve matematik kurallarına aykırı olmadığıdır. Bunu takyonların varlığına delil olarak gösterenler vardır. Aynı (v)>(c) değerlerinin zaman denklemi içinde yerine konulması sonucunda zaman kavramının takyonlar için tıpkı kütle gibi imajiner olduğunu gösterir. Zaman gerçek olmadığı içinde zamanın oku olan entropi artışı söz konusu olmaz ve bu nedenle takyonlar evreni gerçek evrenin aksine büzüşmezler tam tersine sanal kütleleri nedeniyle çekim etkisine girmediklerinden evreni gererler. Böylece, başlanılan noktaya geri dönülen bir küresel evren modeli yerine takyon evreni için kenarları olmayan bir sonsuz evren söz konusudur. Ayrıca takyonların hızı enerjileri azaldıkça artar. Bu nedenle radyasyon yaydıkları varsayıldığında, azalan enerjileri nedeniyle sürekli hızlanırlar ve nihayet sıfır enerji için sonsuz hıza ulaşırlar. Enerji azaldıkça hızları arttığından dolayı kuvvet denilen etki hareketle aynı yönde olduğunda takyonların hızını arttırmaz tam tersine yavaşlatır. Birçok fizikçinin nötrino ve teorik takyonların özellikleri arasındaki olası bağlantıyı anlamaya çalışmış olduğuna dikkat etmek önemlidir.
Potansiyel enerji, cisimlerin bir alanda bulundukları fiziksel durumlardan ötürü depoladığı kabul edilen enerjidir. Örneğin yükseğe kaldırılan bir cisim, barajlarda biriken su, sıkıştırılan veya gerilen yay potansiyel enerji depolar. Potansiyel enerji mevcut alandaki konuma veya cisimdeki değişikliğe bağlıdır. EP ya da U ile gösterilir. Birimi diğer enerjiler gibi Joule'dür. (J)
Duyular dışı algılama veya altıncı his, parapsikologların telepati, durugörü, prekognisyon gibi beş duyunun ötesindeki her türlü paranormal algılamaları belirtmek üzere kullandıkları bir terim olup, Türkçede DDA veya DDİ kısaltmasıyla, İngilizcede ise ESP kısaltmasıyla ifade edilir. Bilimsel konsensüs, duyular dışı algılamanın bilimsel bir olgu olmadığı yönündedir. Terim ilk kez 1870'te Sir Richard Burton tarafından kullanılmış, 1930'larda J.B. Rhine tarafından popüler hale getirilmiştir.
Karanlık enerji, fiziksel evrenbilimde, astronomide, astrofizikte ve gök mekaniğinde, evreni sürekli genişlettiği ve galaksileri birbirlerinden uzaklaştırdığı varsayılan bir enerji türüdür.
Fizikte mekanik enerji, mekanik bir sistemin bileşenlerinde yer alan potansiyel ve kinetik enerjinin toplamı olarak ifade edilir. Bu enerji cismin hareketi ve konumu ile ilişkilidir. İdeal bir ortamda eğer bir cisim, yalnızca yer çekimi kuvveti gibi konservatif bir kuvvete tabi ise enerjinin korunumu yasası mekanik enerjinin sabit olduğunu söyler. Bir cisim konservatif net kuvvetin tersi yönünde hareket ederse potansiyel enerji artacak ve eğer sürati de değiştiyse kinetik enerjisi de değişecektir. Tüm gerçek sistemlerde sürtünme kuvveti gibi konservatif olmayan kuvvetler bulunacaktır, fakat bu değerler çoğu zaman ihmal edilebilir ve mekanik enerjinin yine de sabit olduğu söylenebilir. Esnek çarpışmalarda mekanik enerji korunurken esnek olmayan çarpışmalarda bir kısmı ısıya dönüşür. Kayıp mekanik enerji ile sıcaklıktaki artış arasındaki ilişkiyi James Prescott Joule keşfetmiştir.
Evrenin nihai kaderi, fiziksel kozmolojinin ilgilendiği bir konudur. Evrenin durağan veya genişleyen yapısı da göz önünde alınarak birbiriyle rekabet halinde pek çok bilimsel tahminde bulunuldu.
g kuvveti, bir kütleye belirli bir durumda etki eden hızlanma (akselerasyon). İngilizce gravitational (kütleçekimsel) sözcüğünden gelen g kuvveti adı aslında bir misnomerdir zira kütleçekimini değil hızlanmayı belirtir. Düz bir hatta sabit hızla ilerleyen veya hareketsiz duran bir cisme etki eden g kuvveti +1'dir.
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.
Orgon enerjisi, 1930'larda Wilhelm Reich tarafından bir çeşit evrensel hayat gücü olduğu ileri sürülen sözdebilimsel varsayımdır. İsmi ilintili olduğu düşünülen organizma sözcüğünden türetilmiştir. Reich'ın ölümünden sonra öğrencisi Charles Kelly tarafından hazırlanan son şeklinde orgonun evrenin anti-entropi(bozunum karşıtı) prensibi olduğu ileri sürülmektedir. Franz Anton Mesmer'in bilimsel olarak çürütülmüş olan hayvansal manyetik çekimiyle karşılaştırılabilecek tüm doğaya dair bir fikirdir. Carl Reichenbach'ın odik güç ve Henri Bergson'un élan vital düşüncesi de içerik olmasa da, oluşum açısından benzerdir. Orgon, kütlesiz sürekli bir varlık; maddeden ziyade yaşayan enerji olarak düşünülmüştür. En küçük mikroskobik biyomlardan, organizmalara, bulutlara ve galaksilere kadar uyarlanabileceği iddia edilmektedir. Orgon enerji akümülatörü adı verilen, iç içe organik ve inorganik belli maddeler içeren katmanlardan inşa edilen duvarları olan odacıkların orgonu konsantre hale getirebileceği söylenmektedir. Orgon varsayımına göre bireyin enerjisi maddesel katmanlardan (akümülatörden) dışarı çıkmayıp kişinin kendisine yönelecektir ve böylelikle orgon enerjisinden faydalanılacaktır.
İnce ayarlı Evren, Evren içerisinde hayata izin verecek koşulların ancak evrensel temel fizikî sabitlerin mevcut değerleri sayesinde oluşacağını anlatan bir önermedir. Önermeye göre bu temel sabitlerdeki en ufak değişimler dahi maddenin, astronomik yapıların, çeşitlilik sahibi elementlerin ve dolayısıyla hayatın oluşmasına engel teşkil etmektedir. Önerme filozoflar, bilim insanları, din adamları ve yaratılışçılar arasında tartışılabilmektedir.
Nükleer bağlanma enerjisi, atomun çekirdeğini bileşenlerine ayırmak için gereken enerjidir. Bu bileşenler nötron, proton ve nükleondur. Bağ enerjisi genelde pozitif işaretlidir çünkü çoğu çekirdek parçalara ayrılmak için net bir enerjiye ihtiyacı vardır. Bu yüzden, genelde bir atomun çekirdeğinin kütlesi ayrı ayrı ölçüldüğünde daha azdır. Bu fark nükleer bağlanma enerjisidir ki bu enerji birbirini tutan bileşenlerin uyguladığı kuvvet tarafından sağlanır. Çekirdeği bileşenlerine ayırırken, kütlenin bir kısmı büyük bir enerjiye dönüştürülür bu yüzden bir kısım kütle eksilir, eksik kütlede bir fark yaratır çekirdekte. Bu eksik kütle, kütle eksiği diye bilinir ve çekirdek oluşurken çıkan enerjiye takabül eder.
Anti-kütleçekimi, kütleçekim etkisinden bağımsız bir alan veya obje yaratma düşüncesidir. Bu, serbest düşme veya yörünge olduğu gibi kütleçekimi altında ağırlığın azalması ya da kütleçekim gücünü elektromanyetizma veya aerodinamik kaldırma gibi birtakım başka güçlerle dengeleme anlamına gelmez. Anti-kütleçekimi bilimkurguda da yinelenen bir kavramdır, özellikle de uzay aracı sevki bağalamında. Buna H.G. Wells’in Ay'da ilk insanlar kitabındaki kütleçekimini bloklayan cisim “Cavorite” örnek olarak verilebilir. Newton’un evrensel kütleçekim yasasına göre kütleçekimi, bilinmeyen birtakım yollarla iletilen bir dış kuvetti. 20. yüzyılda Newton'un kuramının yerini genel görelilik aldı. Genel göreliliğe göre göre kütleçekimi, bir güç değil; uzay zamanı geometrisinin sonucudur. Kurama göre, özellikle sağlanmış bazı koşullar haricinde Anti-kütleçekimi imkânsızdır.
Negatif kütle, teorik fizikte normal kütlenin zıt işaretlisi olan varsayımsal madde kavramıdır, örneğin -2 kg. Bu durum bir ya da daha fazla enerji koşulunu ihlal eder ve negatif kütle için çekimin kuvvet olması gerektiği ve pozitif yönlü ivmeye sahip olması gerektiği anlaşmazlığından kaynaklanan bazı garip özellikler gösterir. Negatif kütle, solucan deliği inşa etme gibi bazı kuramsal teorilerde kullanılır. Egzotik maddeye benzeyen en yakın bilinen örnek Casimir etkisi tarafından üretilen sözde negatif basınç yoğunluğunun alanıdır. Genel izafiyet teorisinin kütleçekimini ve pozitif, negatif enerji yüklerinin hareket yasasını iyi tanımlamasına rağmen negatif kütle dolayısıyla başka temel kuvvetleri içermez. Diğer yandan, standart model, temel parçacıkları ve diğer temel kuvvetleri iyi tanımlamasına ve kütleçekimi kütle merkezini ve eylemsizliği derinlemesine içermesine rağmen kütleçekimini içermez. Negatif kütlenin kavramının daha iyi anlaşılabilmesi için kütleçekimini açık bir şekilde ifade eden modelle birlikte diğer temel kuvvetler de gerekebilir.
Antimaddenin maddeyle ya da antimaddeyle olan kütleçekimsel etkileşimi kesin olarak gözlemlenmemiştir. Fizikçiler arasında antimaddenin maddeyi ve antimaddeyi, iki maddenin birbirini çekme oranıyla aynı oranda çekeceğinde fikirbirliği vardır ve bunu deneysel olarak doğrulamak için büyük bir arzu duymaktadırlar.
Evrenin ivmelenerek genişlemesi, belli bir mesafedeki bir galaksinin gözlemciden sürekli olarak, zamanla artan bir hızla uzaklaşmasından yola çıkılarak gözlemlenen evrenin genişlemesi olayıdır. Evrenin ivmelenerek genişlemesi 1998'de, Supernova Cosmology Project ve High-Z Supernova Search Team olmak üzere birbirlerinden bağımsız iki proje tarafından tespit edilmiştir. Her iki projede de ivmelenmenin ölçümü için tip Ia süpernovalar kullanılmıştır. Bunun nedeni, bu tip süpernovaların neredeyse aynı iç parlaklığa sahip olmaları ve bunlardan uzak olan nesnelerin daha donuk görünmeleri sebebiyle, bu tip süpernovaların parlaklıklarının daha net gözlemlenebilmesidir. 2011'de Saul Perlmutter, Brian Schmidt ve Adam Riess, "uzak süpernovaların incelenmesi sonucunda evrenin ivmelenerek genişlemesini keşiflerinden dolayı" Nobel Fizik Ödülü'nü paylaşmışlardır.