自然界和工业由气、液和固三相组成。气体和液体的《流体力学》行为可以用计算流体动力学（CFD）来有效模拟；固体的运动和变形等《弹性力学》行为可以用有限单元法（FEM）来有效模拟。

固体也可以以固体颗粒形式存在，如PM2.5、沙土、高能微纳米金属粉和药丸等。由于固体颗粒的集合体在不同空间和时间上可以同时具有气体的可压缩性、液体的流动性和固体的可变形性，“颗粒”也被称为第四相物质。《颗粒运动学》是《科学》杂志2005年的125个筮待解决科学问题之一。离散单元法（DEM）可以有效模拟《颗粒运动学》行为，不过DEM有计算量巨大的问题，粗粒化DEM模型可以解决该问题。