也許物理學最強大的方面實際上是宇宙中最令人驚奇的事情，這是物理定律和理論的普遍性。一些方程式可以解釋宇宙邊緣的各種現象，以及大爆炸最初時期至深不可測的宇宙未來，讓我們來體驗一下現代物理學究竟有多強大。

歐洲南方天文台超大型望遠鏡首次發現，一顆圍繞銀河系中心超大質量黑洞運行的恆星，正如愛因斯坦廣義相對論所預測的，它的軌道形狀像一個玫瑰花結，而不是像牛頓引力理論預測的橢圓結構。

引力遊戲

愛因斯坦的廣義相對論是我們關於引力如何工作的現代理論：物質和能量彎曲時空，反過來時空扭曲揭示物質如何運動。數學計算有點複雜，這需要一套10個相互關聯的方程式來描述所有這些彎曲、變形和移動現象。但是這些方程式涉及巨大的能量。

例如：在弱引力極限中，愛因斯坦的方程簡化為人們熟悉的牛頓引力公式，可用於解釋從投擲棒球至水電大壩等所有事物的運動軌跡，在地球表面之外，愛因斯坦相對論方程式被用於提供GPS系統的精確定位，並精確預測所有行星的軌道。

這些是完全相同的方程式，沒有經過任何修改，繼續呈現更多事物的真實原理，揭示了黑洞存在及其運行方式、宇宙中最大結構的增長、星系暗物質的存在，以及宇宙大爆炸現象。

所有這些都來自於一組10個跨越宇宙空間和時間的方程式，事實上，這表明宇宙初期處於一個“有限年齡”。

核能

當物理學家在20世紀40年代開始破解核密碼時，他們並不知道自己的不懈努力會揭開天文學最令人困惑的謎團之一：恆星是如何工作的。在此之前，科學家曾做過各種各樣的嘗試，試圖通過地質學和古生物學所揭示的地球年齡，用所有已知物理方法解釋為什麼太陽保持高溫明亮。然而，通常這些嘗試都最終以失敗告終，即使是最好的解釋也僅能延續幾百萬年。

但是核物理學是一個全新的遊戲，一旦物理學家發現點燃核聚變所需的條件（也就是超高壓、高溫和高密度），他們會意識到這種情況並不總是人為製造的（核彈和反應堆），而是存在於宇宙自然界：位於恆星核心區域。

氫的核聚變是恆星數十億年自身提供能量的方式，而物理學家使用方程式來理解核反應轉化為可用能量的過程，從最微小的原子至最大的恆星，核物理——物理學中相對較新的事物，以一種令人驚訝的方式將宇宙結合起來。

運動定律

但是人們不必使用深奧的相對論方程或者復雜的核反應計算發現物理學的普遍性，它可以像車禍一樣簡單直接。

當兩輛車發生碰撞，可以應用能量和動量守恆定律：碰撞前的總能量和動量必須等於碰撞後的總能量和動量，通過簡單的陳述，調查人員可以重現事故現場，找出是哪個司機出了問題，是什麼原因導致車輛碰撞。

汽車並不是宇宙中唯一會碰撞的事物，還有恆星碰撞、星系合併、氣體雲混合等，從某種程度上講，很少有天文學或者物理學論文不提及能量和動量守恆，科學家利用這些原理來理解宇宙萬物。

為什麼氣體雲會輻射能量？中子星為什麼會改變它的轉速？能量和動量如何實現守恆。

當這些星系碰撞時會發生什麼？該情況下如何遵循能量和動量守恆。下次如果你駕車發生碰撞時，花點時間想想車輛碰撞瞬間如何遵循動量守恆，該原理在宇宙中如何應用，無論你身在何處。（葉傾城）