热力学是研究热现象中物质系统在平衡时的性质和建立能量的平衡关系，以及状态发生变化时系统与外界相互作用（包括能量传递和转换）的学科。工程热力学是热力学最先发展的一个分支，它主要研究热能与机械能和其他能量之间相互转换的规律及其应用，是机械工程的重要基础学科之一。
统计物理学（statistical physics）是根据对物质微观结构及微观粒子相互作用的认识，用概率统计的方法，对由大量粒子组成的宏观物体的物理性质及宏观规律作出微观解释的理论物理学分支，又称统计力学。所谓大量，是以1摩尔物质所含分子数（其数量级为1023个）为尺度的。
特殊函数处理一些类似三角函数及伽玛函数、贝塞尔函数等超几何数列函数，具有特殊的性质和特点，在现实中得到大量运用的函数。而这些理论的研究并不在一般数学分析或实函数分析范畴之内。传统上对特殊函数的分析主要基于对其的数值展开基础上。随着电子计算的发展，这个领域内开创了新的研究方法，而李群理论也提供了对问题的新视角。
植物生理学其目的在于认识植物的物质代谢、能量转化和生长发育等的规律与机理、调节与控制，以及植物体内外环境条件对其生命活动的影响。包括光合作用、植物代谢、植物呼吸、植物水分生理、植物矿质营养、植物体内运输、生长与发育、抗逆性和植物运动等研究内容。
相变是指物体由一种相态（固态、液态或气态）至另一种相态的转变，其间物理特性和分子结构发生了明显变化。
量子力学（quantum mechanics）是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科，它主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论，它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。量子力学不仅是近代物理学的基础理论之一，而且在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用。
量子在微观领域中，某些物理量的变化是以最小的单位跳跃式进行的，而不是连续的，这个最小的单位叫作量子。
量子场论是量子力学和经典场论相结合的物理理论，已被广泛地应用于粒子物理学和凝聚态物理学中。量子场论为描述多粒子系统，尤其是包含粒子产生和湮灭过程的系统，提供了有效的描述框架。非相对论性的量子场论主要被应用于凝聚态物理学，如描述超导性的BCS理论。而相对论性的量子场论则是粒子物理学不可或缺的组成部分。自然界目前人类所知的有四种基本相互作用：强作用、电磁相互作用、弱作用、引力。
量子论是现代物理学的两大基石之一。量子论给我们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。量子论揭示了微观物质世界的基本规律，为原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学奠定了理论基础。它能很好地解释原子结构、原子光谱的规律性、化学元素的性质、光的吸收与辐射等。
湍流是流体的一种流动状态。当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，也称为稳流或片流；逐渐增加流速，流体的流线开始出现波浪状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过渡流；当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，层流被破坏，相邻流层间不但有滑动，还有混合。这时的流体作不规则运动，有垂直于流管轴线方向的分速度产生，这种运动称为湍流，又称为乱流、扰流或紊流。
超晶格1970年，美国IBM实验室的江崎和朱兆祥提出了超晶格的概念。他们设想如果用两种晶格匹配很好的半导体材料交替地生长周期性结构，每层材料的厚度在100纳米以下则电子沿生长方向的运动将会产生振荡，可用于制造微波器件。他们的这个设想两年以后在一种分子束外延设备上得以实现。可见，超晶格材料是两种不同组元以几个纳米到几十个纳米的薄层交替生长并保持严格周期性的多层膜，事实上就是特定形式的层状精细复合材料。
吸附当流体与多孔固体接触时，流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄，此现象称为吸附。吸附也指物质（主要是固体物质）表面吸住周围介质（液体或气体）中的分子或离子现象。吸附属于一种传质过程。物质内部的分子和周围分子有互相吸引的引力，但物质表面的分子，其中相对物质外部的作用力没有充分发挥，所以液体或固体物质的表面可以吸附其他的液体或气体，尤其是表面面积很大的情况下，这种吸附力能产生很大的作用，所以工业上经常利用大面积的物质进行吸附，如活性炭、水膜等。
层流是流体的一种流动状态。流体在管内流动时，其质点沿着与管轴平行的方向作平滑直线运动，此种流动称为层流或滞流，亦有称为直线流动的。流体的流速在管中心处最大，其近壁处最小。管内流体的平均流速与最大流速之比等于0.5。根据雷诺实验，当雷诺准数Re＜2320时，流体的流动状态为层流。在这种流动中，流体微团的轨迹没有明显的不规则脉动。相邻流体层间只有分子热运动造成的动量交换。常见的层流有毛细管或多孔介质中的流动、轴承润滑膜中的流动、绕流物体表面边界层中的流动等。
电动力学是研究电磁现象的经典的动力学理论，它主要研究电磁场的基本属性、运动规律及电磁场和带电物质的相互作用。同所有的认识过程一样，人类对电磁运动形态的认识，也是由特殊到一般、由现象到本质逐步深入的。人们对电磁现象的认识范围，是从静电、静磁和似稳电流等特殊方面逐步扩大，直到一般的运动变化的过程。
熵（entropy）是表示物质系统状态的一个物理量，它表示该状态可能出现的程度。在热力学中，是用以说明热学过程不可逆性的一个比较抽象的物理量。孤立体系中实际发生的过程必然要使它的熵增加。熵指的是体系的混乱程度，它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用，在不同的学科中也有引申出的更为具体的定义，是各领域十分重要的参量。熵由鲁道夫·克劳修斯（Rudolf Clausius）提出，并应用在热力学中。后来，克劳德·艾尔伍德·香农第一次将熵的概念引入到信息论中来。
流体力学是研究流体（液体和气体）的力学运动规律及其应用的学科，是主要研究在各种力的作用下，流体本身的状态，以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的力学分支。流体力学是力学的一个重要分支，它主要研究流体本身的静止状态和运动状态，以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。流体力学在生活、环保、科学技术及工程中具有重要的应用价值。
超点阵气体统计理论已经发展到顶峰，统计物理研究前沿开始转向相变问题。1925年，E.伊辛（Ising）提出并求解了一维自旋点阵模型。1934年，W.L.布喇格（Bragg）和E.J.威廉斯（Williams）提出了长程序概念和平均场近似。H.A.贝特（Bethe）在此基础上于1935年发表了只考虑短程序的超点阵统计理论。贝特的超点阵统计理论，假设原子间只有紧邻相互作用，讨论两组元浓度相等的二元合金，不算配分函数而用间接办法近似求得了超点阵序及其他平衡值，从而讨论了超点阵的有序无序相变。这是超点阵问题的基础性工作，立即引起广泛注意。R.E.派尔斯（Peierls）于次年把它推广到组元浓度不相等的情形，再次年，当时与王竹溪同在福勒指导下做研究生的张宗燧又把它推广，包括了次紧邻原子对之间的相互作用。
粲夸克（charm quark）是基本粒子之一，属于费米子中的第二代夸克，也是在夸克里第三重的，质量介于1.3GeV左右（比质子稍微重一点），电荷为2/3e，自旋1/2。粲夸克在1970年由谢尔登·李·格拉肖、李尔普罗斯和卢西恩·梅安尼预测。由粲夸克及它的反粒子构成的J/ψ介子在1974年被布鲁克海文国家实验室的丁肇中和斯坦福线形加速中心的伯顿·里克特分别独立发现。
《算法统宗》全称为《新编直指算法统宗》，是中国古代数学名著，程大位著，共17卷。卷1、卷2介绍数学名词、大数、小数和度量衡单位及珠算盘式图、珠算各种算法口诀等，并举例说明具体用法；卷3至卷12按“九章”次序列举各种应用题及解法；卷13到卷16为“难题”解法汇编；卷17为“杂法”，为不能归入前面各类的算法，并列有十四个纵横图。书后附录“算经源流”一篇，著录了北宋元丰七年（1084年）以来的数学书目五十一种。该书于万历二十一年（1593年）刊行。从中国古代数学的整个发展过程来看，《算法统宗》是一部十分重要的著作。从流传的长久、广泛和深入程度来讲，是任何一部数学著作不能与其相比的。
傅科摆（Foucault pendulum）是指仅受引力和吊线张力作用而在惯性空间固定平面内运动的摆。为了证明地球在自转，法国物理学家傅科（1819—1868）于1851年做了一次成功的摆动实验，从而有力地证明了地球是在自转，傅科摆由此而得名。
理论力学是机械运动及物体间相互机械作用的一般规律的学科，也称经典力学。理论力学是力学的一部分，也是大部分工程技术科学的基础。其理论基础是牛顿运动定律，故又称牛顿力学。20世纪初建立起来的量子力学和相对论，表明牛顿力学所表述的是相对论力学在物体速度远小于光速时的极限情况，也是量子力学在量子数为无限大时的极限情况。对于速度远小于光速的宏观物体的运动，包括超音速喷气飞机及宇宙飞行器的运动，都可以用经典力学进行分析。
狄拉克方程1928年，英国物理学家狄拉克（Paul Adrie Maurice Dirac）提出了一个电子运动的相对论性量子力学方程，即狄拉克方程。利用这个方程研究氢原子能级分布时，考虑有自旋角动量的电子作高速运动时的相对论性效应，给出了氢原子能级的精细结构，与实验符合得很好。从这个方程还可自动导出电子的自旋量子数应为1/2，以及电子自旋磁矩与自旋角动量之比的朗德g因子为轨道角动量情形时朗德g因子的2倍。电子的这些性质都是过去从分析实验结果中总结出来的，并没有理论的来源和解释。狄拉克方程却自动地导出这些重要基本性质，是理论上的重大进展。
泡利方程是由沃尔夫冈·泡利所建构的，是描述自旋？1/2粒子（如电子）随着时间演化的薛定谔方程。其为狄拉克方程在非相对论性极限下的特例，可用在粒子慢到相对论效应可以忽略的场合。
相对论是关于时空和引力的基本理论，主要由阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）创立，分为狭义相对论（特殊相对论）和广义相对论（一般相对论）。
李群（Lie group）在数学中，是具有群结构的实流形或复流形，并且群中的加法运算和逆元运算是栁形中的解析映射。李群在数学分析、物理和几何中都有非常重要的作用。