人类迄今为止仍然未解的10大物理学难题

为什么反物质的数量比物质更少？

1 为什么反物质的数量比物质更少？

对于每种类型的粒子，都有一个具有相同性质，但电荷相反的的双重反粒子存在。如果物质与反物质相遇，则两者立即飞灰湮灭。

如果反物质和物质具有相同的性质，为什么宇宙当中的物质与反物质数量不是相等？

暗物质是什么？

2 暗物质是什么？

宇宙学家认为，宇宙只有约5％是可见的，它们由数十亿个星系，恒星和行星组成，包括我们的银河系。

那么“暗物质”究竟是什么？暗物质不发光，它们在占宇宙中所占比例大约25％。

什么是暗能量？

3 什么是暗能量？

宇宙中绝大部分的内容（70％）是以未知能量的形式存在，我们称之为“暗能量”。

暗能量究竟是什么？我们对这种神秘的，反重力形式存在，不符合标准物理规律的物质几乎一无所知。

平行宇宙真的存在吗？

4 平行宇宙真的存在吗？

一些天体物理学家认为，可见的宇宙只不过是无数的宇宙类型之一。

根据量子物理学理论，有限数量的粒子排列会在多元宇宙中一再重复。

这意味着，在平行宇宙中，我们世界会存在精确的副本（包括你自己！），可能会有两个或者无限多的副本！

但是，我们为止还没有发现平行宇宙的存在。

宇宙的终极结局是什么？

5 宇宙的终极结局是什么？

如果宇宙大爆炸理论无法得到进一步证实，宇宙的最终命运可能很难找到答案。

有很多设想：比如宇宙大崩溃，宇宙大冰冻，宇宙大裂开，这些理论设想都试图预测宇宙的最后场景，但我们没有确定的答案。

目前来讲，人类文明（和任何具有智慧外星人生命而言），宇宙的最终时刻来临之前，我们可能早就不再了。

但时间不会结束，是吗？

为什么时间显示为线性？

6 为什么时间显示为线性？

时间，如牛顿所定义，在物理学上是一个常数。牛顿力学按时间顺序组织时刻或事件的顺序。

但科学证据表明，时间是循环的和非线性的;理论上，时间可以减缓，停止或逆转。

为什么时间给人的印象是流动，线性和不可逆转的？

意识如何影响现实？

7 意识如何影响现实？

如果你想考验一个量子物理学家或科学哲学家的水平，就要提出“测量问题”。

简单地说，如果有一个观察者测量一个粒子，该粒子只占有一个特定的位置;这就是“测量”或“观察”问题。

这意味着，一个粒子其实可以在所有位置存在，直到一个人决定在自己的时空去观察它。换句话说，观察的行为会影响或创造现实。

但是，一个粒子如何决定其位置和动量？这是否意味着物体对象，时间和地点只是我们意识的工具，而被我们自己称为“现实”？

弦理论

8 弦理论站得住脚吗？

在物理学研究当中，弦理论理论被称为“万有理论”，它可以使相对论与量子物理学相协调，并将宇宙整体描述出来。

弦理论用一段段“能量弦线”做为最基本单位，以说明宇宙里所有微观粒子，比如电子、质子以及夸克，这些粒子都由这一维的“能量线”所组成。

对于弦理论的方程式，它们需要10到11个维度，弦理论所描述的振动“弦”是如此之小（原子核的大小的十亿分之一），这使得该理论很难被验证。

宇宙到底是有秩序的混乱还是混乱的秩序？

9 宇宙到底是有秩序的混乱还是混乱的秩序？

宇宙中混乱的本质是什么？例如，我们拥有的相当高级的数学知识，数据和处理能力，但我们仍然无法准确预测天气。

也许在明显的无序之下，隐藏着一个非常严格的秩序，一个遵循物理学的混乱系统，这种系统长期来说是不可预测的。

也许我们只是没有用对正确的数学方法。

4个基本力背后有超级力的存在吗？

10 在4个基本力背后有超级力的存在吗？

宇宙有四个基本力：重力，电磁力，强核力和弱核力。

物理学家认为，这4个力量是由一个更基本的力量造就的，而这4种力又形成这个超级力。他们还假设，可以使用粒子加速器将至少三个力（除了重力）统一起来，但是，到目前为止，即使将世界上所有可用的能量利用起来，都不够获得实现这种实验的力。