2015年物理学标志性进展，中科院物理所团队在外尔半金属方面的工作入选其中，此外中国学者在五夸克粒子、定域实在性的丧钟等研究发现中做出了重要贡献。
量子力学的那个说法很奇怪，对相互纠缠的一对粒子中的一个施加测量行为，将决定另一个远端配对粒子的状态。尽管这一点今天已被广泛接受，但众所周知，爱因斯坦并不赞同这个理论。他认为一对粒子中的任何一个都携带了测定其状态结果所需的足够信息。今年有三个团队打消了人们的疑惑，这一“定域实在性”假设很可能是对的。
大型强子对撞机上底夸克物理实验 ( LHCb ) 团队为其创立20周年献上了意想不到的礼物：观测到两个五夸克粒子。这些锌离子包含四个夸粒子和一个反夸克粒子，这是对五夸克状态的首次成功探测。
X射线晶体学一直是确定生物分子结构的主要方法。但它需要结晶样本，获取有一定难度。设想无需结晶的单体分子是 X射线自由电子激光( XFEL ) 技术的终极目标之一，这也是目前可用的最亮 X 射线源。
宇宙在我们眼中的形象其实是部分受到那些巨型暗物质团阻碍后形成的样子，这扭曲了遥远星系的本来面貌。不过天文学家们并未因此而抱怨，相反，他们利用这一引力效果来判断暗物质的位置。
1929年，德国数学家 Hermann Weyl 发表了一个简单的方程式，预测了一种没有质量的新型费米子粒子。一直以来，并没有哪种符合外尔费米子描述的基本粒子被发现。但费米子的相似体已在理论上被证实存在，它以电子激发态存在于一种假设的固体中——即外尔半金属。
光子虽然已用于在300公里以上的光纤中安全传送量子密钥，归根结底，光的衰减会限制信号在光纤中的传输距离 (量子属性不会损失)。但是，人造卫星与地球之间的联系将很快为量子通讯打开新的篇章。
物理学家能够给“似电子”原子安静地照一张照片。单原子经过激光冷却和束缚后可生成图像，但仅限于玻色子。具有像电子那样相同自旋的费米子原子，以及其他粒子都已被证明难以被冷却和光镊。
2015年最流行的一段物理视频就是气球以两种截然不同的方式爆裂。该影片由法国巴黎高等师范学校的物理学家拍摄，研究者表示当内部气压低于一定阈值时，气球会产生一条裂缝而爆裂；内部气压高于这个阈值，气球将从穿刺点成放射状四分五裂而爆炸。