人類迄今為止仍然未解的10大物理學難題

為什麼反物質的數量比物質更少？

1 為什麼反物質的數量比物質更少？

對於每種類型的粒子，都有一個具有相同性質，但電荷相反的的雙重反粒子存在。

如果物質與反物質相遇，則兩者立即飛灰湮滅。

如果反物質和物質具有相同的性質，為什麼宇宙當中的物質與反物質數量不是相等？

暗物質是什麼？

2 暗物質是什麼？

宇宙學家認為，宇宙只有約5％是可見的，它們由數十億個星系，恆星和行星組成，包括我們的銀河系。

那麼「暗物質」究竟是什麼？暗物質不發光，它們在占宇宙中所占比例大約25％。

什麼是暗能量？

3 什麼是暗能量？

宇宙中絕大部分的內容（70％）是以未知能量的形式存在，我們稱之為「暗能量」。

暗能量究竟是什麼？我們對這種神秘的，反重力形式存在，不符合標準物理規律的物質幾乎一無所知。

平行宇宙真的存在嗎？

4 平行宇宙真的存在嗎？

一些天體物理學家認為，可見的宇宙只不過是無數的宇宙類型之一。

根據量子物理學理論，有限數量的粒子排列會在多元宇宙中一再重複。

這意味著，在平行宇宙中，我們世界會存在精確的副本（包括你自己！），可能會有兩個或者無限多的副本！

但是，我們為止還沒有發現平行宇宙的存在。

宇宙的終極結局是什麼？

5 宇宙的終極結局是什麼？

如果宇宙大爆炸理論無法得到進一步證實，宇宙的最終命運可能很難找到答案。

有很多設想：比如宇宙大崩潰，宇宙大冰凍，宇宙大裂開，這些理論設想都試圖預測宇宙的最後場景，但我們沒有確定的答案。

目前來講，人類文明（和任何具有智慧外星人生命而言），宇宙的最終時刻來臨之前，我們可能早就不再了。

但時間不會結束，是嗎？

為什麼時間顯示為線性？

6 為什麼時間顯示為線性？

時間，如牛頓所定義，在物理學上是一個常數。

牛頓力學按時間順序組織時刻或事件的順序。

但科學證據表明，時間是循環的和非線性的;理論上，時間可以減緩，停止或逆轉。

為什麼時間給人的印象是流動，線性和不可逆轉的？

意識如何影響現實？

7 意識如何影響現實？

如果你想考驗一個量子物理學家或科學哲學家的水平，就要提出「測量問題」。

簡單地說，如果有一個觀察者測量一個粒子，該粒子只占有一個特定的位置;這就是「測量」或「觀察」問題。

這意味著，一個粒子其實可以在所有位置存在，直到一個人決定在自己的時空去觀察它。

換句話說，觀察的行為會影響或創造現實。

但是，一個粒子如何決定其位置和動量？這是否意味著物體對象，時間和地點只是我們意識的工具，而被我們自己稱為「現實」？

弦理論

8 弦理論站得住腳嗎？

在物理學研究當中，弦理論理論被稱為「萬有理論」，它可以使相對論與量子物理學相協調，並將宇宙整體描述出來。

弦理論用一段段「能量弦線」做為最基本單位，以說明宇宙里所有微觀粒子，比如電子、質子以及夸克，這些粒子都由這一維的「能量線」所組成。

對於弦理論的方程式，它們需要10到11個維度，弦理論所描述的振動「弦」是如此之小（原子核的大小的十億分之一），這使得該理論很難被驗證。

宇宙到底是有秩序的混亂還是混亂的秩序？

9 宇宙到底是有秩序的混亂還是混亂的秩序？

宇宙中混亂的本質是什麼？例如，我們擁有的相當高級的數學知識，數據和處理能力，但我們仍然無法準確預測天氣。

也許在明顯的無序之下，隱藏著一個非常嚴格的秩序，一個遵循物理學的混亂系統，這種系統長期來說是不可預測的。

也許我們只是沒有用對正確的數學方法。

4個基本力背後有超級力的存在嗎？

10 在4個基本力背後有超級力的存在嗎？

宇宙有四個基本力：重力，電磁力，強核力和弱核力。

物理學家認為，這4個力量是由一個更基本的力量造就的，而這4種力又形成這個超級力。

他們還假設，可以使用粒子加速器將至少三個力（除了重力）統一起來，但是，到目前為止，即使將世界上所有可用的能量利用起來，都不夠獲得實現這種實驗的力。