热力学第三定律

能量不是连续的，而是以称为量子的离散数据包形式存在。单量子电磁辐射（光子）的能量 [latex]E[/latex] 与它的频率 [latex]\nu[/latex] 成正比。这种关系由普朗克-爱因斯坦关系定义：[latex]E = h\nu[/latex] ，其中 [latex]h[/latex] 是普朗克常数。这一概念从根本上挑战了经典物理学。

统计系综是一种概念工具，由一个系统的大量虚拟副本组成，每个副本代表一个可能的微观状态。通过对系综中所有系统的属性进行平均，可以计算出宏观可观测量。主要类型包括微正则系综（孤立系统，具有固定的N、V、E）、正则系综（封闭系统，固定的N、V、T）和巨正则系综（开放系统，固定的µ、V、T）。

等效原理是广义相对论的基石。它假定均匀引力场的效应与均匀加速度的效应无法区分。这意味着，在无窗自由落体电梯中的观察者会体验到失重感，就像在远离任何引力源的深空中观察者一样，这构成了引力作为一种几何现象的概念基础。

广义相对论的一个关键预测是，在不同的引力势下，时间流逝的速率不同。在强引力场（靠近大质量物体）中，时钟的走时会比在弱引力场中慢。这种效应被称为引力时间膨胀，已得到实验验证，并且是GPS等现代技术的关键因素。

爱因斯坦场方程（EFE）是一组十个耦合的非线性偏微分方程，构成了广义相对论的核心。它们描述了由于时空被物质和能量弯曲而产生的引力的基本相互作用。方程简明地写成 [latex]G_{\mu\nu} + \Lambda g_{\mu\nu} = \frac{8\pi G}{c^4}T_{\mu\nu}[/latex]，将时空几何与其能量-动量含量联系起来。

库塔-焦科夫斯基定理量化了机翼产生的升力。它指出，单位跨度的升力（[latex]L'[/latex]）与流体密度（[latex]\rho[/latex]）、自由流速度（[latex]V[/latex]）和机身周围的环流（[latex]\Gamma[/latex]）成正比：[latex]L' = \rho V \Gamma[/latex]。这将抽象的循环概念与物理的升力联系起来。

边界层是紧邻边界表面的薄层流体，粘度在该层中起着显著的作用。该概念由路德维希·普朗特提出，通过将流动划分为两个区域，简化了流体动力学问题：薄边界层（粘度占主导地位）和外部区域（可应用无粘性流动理论）。

冯-米塞斯屈服准则预测，当第二个偏离应力不变量 [latex]J_2[/latex] 达到临界值时，韧性材料开始屈服。它通常用冯米塞斯应力 [latex]\sigma_v[/latex] 表示，这是一个必须小于材料屈服强度 [latex]\sigma_y[/latex] 的标量值。当 [latex]\sigma_v = \sigma_y[/latex] 时就会发生屈服。

广义相对论首次精确解释了水星近日点的异常进动。牛顿引力无法完全解释水星椭圆轨道方向缓慢而渐进的变化。爱因斯坦的理论正确地预测了水星每世纪43角秒的误差，并将其归因于太阳周围时空的曲率，这是该理论早期的重大胜利。

黑洞是时空中一个引力极强的区域，任何物质——包括粒子甚至光——都无法逃脱。该区域的边界被称为事件视界。广义相对论预测黑洞是场方程的解，它是大质量恒星引力完全坍缩的结果。

广义相对论预测，一个旋转的大质量物体会“拖拽”时空结构，这种现象被称为参考系拖拽效应或伦斯-瑟林效应。这意味着绕旋转物体旋转的陀螺仪会发生进动，这并非由于施加的扭矩，而是因为物体的旋转扭曲了时空本身。