מהירות בריחת היקום מתייחסת לקצב שבו גופים קוסמיים, כגון Galaxies, מתרחקים זה מזה. תופעה זו נמדדת באמצעות תצפיות אסטרונומיות שמצביעות על כך שככל שגלקסיה מרוחקת יותר, כך היא מתרחקת במהירות גבוהה יותר. תופעה זו התגלתה לראשונה על ידי האסטרונום אדווין האבל בשנות ה-20, והיא הפכה לאבן יסוד בהבנת התפשטות היקום.
גלי כבידה הם תופעה פיזיקלית הנוצרת כתוצאה משינויים במבנה של מרחב-זמן, במיוחד כאשר מתקיימים תהליכים קיצוניים כמו מיזוג חורים שחורים. גלים אלו מהווים חלק מרכזי מהתיאוריה של יחסות כללית שפותחה על ידי אלברט איינשטין, ומסמלים את ההשפעה של מסה על המרחב-זמן שסביבם. כאשר חורים שחורים מתמזגים, הם משדרים גלי כבידה בתדרים שונים, דבר המאפשר לחוקרים לחקור את התהליכים המתרחשים בגלקסיות רחוקות.
גלקסיות נוצרות מתהליכים מורכבים המתרחשים בעידנים שונים של היקום. חומרים כמו גזים, אבק וכוכבים מתחילים להתאגד יחד באזורים של היקום, בעקבות כוח המשיכה. התהליכים הללו מתרחשים על פני מיליארדי שנים, כאשר גלקסיות נוצרות במקביל, מתפתחות ומשתנות.
חורי תולעת הם תופעות פיזיקליות המוצעות כתוצאה מהתיאוריה של יחסות כללית, המפתחת על ידי אלברט איינשטין. הם מתארים מבנה של מרחב-זמן שיכול לקשר בין שני אזורים שונים ביקום. חורי תולעת מתפקדים כ"מנהרות" בין חלקים שונים של הזמן והמרחב, ועשויים לאפשר מעבר מהיר בין נקודות שונות במציאות שלנו.
תיאורת היקום המתנגש מציעה מודל פיזיקלי שבו יקומים שונים יכולים להתנגש זה בזה. רעיון זה נובע מהתפתחות התיאוריות הפיזיקליות המודרניות, במיוחד התיאוריה של מיתרים ותיאוריות אחרות שבוחנות את מבנה היקום. על פי תיאוריה זו, יקומים מקבילים עשויים להתקיים במקביל, כאשר כל אחד מהם מפעיל חוקים פיזיקליים שונים. כאשר יקומים אלה מתקרבים זה לזה, הם עשויים ליצור אינטראקציות מורכבות שיכולות להשפיע על כל אחד מהם.
משתני קפאידים הם סוג של כוכבים משתנים, אשר תהליך ההשתנות שלהם מתבצע על פני תקופות זמן קבועות. תופעה זו מתרחשת כאשר הכוכב עובר שינויים בלחץ ובחום, מה שגורם לו להתרחב ולהתכווץ באופן מחזורי. תכונה זו עושה את המשתנים הקפאידים לאביזר חשוב בהבנת המרחקים ביקום, שכן יש להם יחס קבוע בין זמן ההשתנות לבין בהירותם הנראית.
אופק האירועים של חור שחור מוגדר כגבול שמפריד בין האזור שבו ניתן לברוח מהחור השחור לבין האזור שבו כל מה שנכנס אליו נעלם לתמיד. מדובר בקו דמיוני, שבו הכבידה והמשיכה של החור השחור כל כך חזקים, עד שאין אפשרות לברוח מכאן, גם לא לאור. חור שחור נוצר כאשר כוכב מתמוטט על עצמו לאחר סיום חייו, והשפעת הכבידה שלו מתרכזת בנקודה קטנה מאוד, מה שמוביל להיווצרות אופק האירועים.
חורים שחורים כפולים הם תופעה מרתקת ומורכבת בעולם האסטרופיזיקה. מדובר במערכות שבהן שני חורים שחורים פועלים זה לצד זה, כאשר כל אחד מהם משפיע על השני באמצעות כוח הכבידה שלו. תופעה זו פותחת פתח להבנת תהליכים פיזיקליים עמוקים יותר ביקום, ומציעה תובנות חדשות על התנהגות חומר בתנאים קיצוניים.
המכניקה הקוונטית היא תחום פיזיקה המוקדש לחקר התנהגותם של חלקיקים ברמה האטומית והתת-אטומית. עקרונות כמו עקרון אי-הוודאות של הייזנברג והדואליות של חלקיקים, כמו גם גלי חומר, מציגים תמונה מורכבת של מציאות פיזיקלית שאינה נגישה לתצפיות יומיומיות. תופעות כמו שזירה קוונטית, שבהן שני חלקיקים יכולים להיות קשורים זה לזה באופן מיידי, עוררו שאלות רבות לגבי מהות הקיום והקשרים בין חלקיקים.
זמן פלנק הוא יחידת מידה בסיסית בפיזיקה, המייצגת את הזמן הקצר ביותר שניתן לתאר אותו. הוא נמדד כ-5.39×10^-44 שניות. זמן זה ממלא תפקיד מרכזי בתיאור תהליכים פיזיקליים בקנה מידה קוונטי, במיוחד בזמן שבו היקום היה קטן מאוד ובעל צפיפות גבוהה. בשלב זה, הכוחות הפיזיקליים הידועים לנו כיום לא היו מופרדים, והיו פועלים יחדיו במצב של סינגולריות.
