物理学中的世界级难题与未解之谜
人类迄今为止仍然未解的物理学八大终极难题
人类迄今为止仍然未解的物理学八大终极难题 1900年，英国物理学家威廉汤姆森·开尔文勋爵得意地声称：“在物理学上没有没被发现的重大东西了。
剩下的一点未知事物也很容易精确地观测。
”然而在随后的50年间，物理学就像打开了潘多拉魔盒一般，量子力学和爱因斯坦的相对论的重大发现如同晴天霹雳，直接掀翻了开尔文勋爵的结论。
同时，随着潘多拉魔盒的打开，人类对于物理学的认知也更加深奥，无法解释的难题也越多。
来到21世纪，科学技术有了长足的发展。
但是，至今为止人类科学家仍然还没有办法来解释这些难题。
1、什么是暗能量?在物理宇宙学中，暗能量是一种充溢空间的、增加宇宙膨胀速度的难以察觉的能量形式。
暗能量假说是当今对宇宙加速膨胀的观测结果的解释中最为流行的一种。
在宇宙标准模型中，暗能量占据宇宙68.3%的质能。
但是至今没有科学家找到它!2、什么是暗物质?暗物质存在于人类已知的物质之外，人们知道它的存在，但不知道它是什么，它的构成也和人类已知的物质不同。
在宇宙中，暗物质的能量是人类已知物质的能量的5倍以上。
暗物质的总质量是普通物质的6.3倍，暗物质主导了宇宙结构的形成。
3、熵是怎么回事?时间向前移动因为宇宙中的一个叫做“熵”的属性，被粗略定义为无序程度，只会增加，因此在它发生后，没有办法逆转熵的上升。
4、平行宇宙存在吗?平行宇宙理论指的是存在多个宇宙，这些宇宙都是互相平行的，其中发生的事件永远不会相交。
不同宇宙中的同一个人外观上是完全一样的，只是在他们身上发生的相同的事件的时间是不同的，他们所处的空间也是不同的。
5、为什么物质比反物质多?物质和反物质是一同诞生的，理论上二者存在的量应该是相同的，但为什么我们观测到的宇宙中物质远多于反物质?6、宇宙命运如何?宇宙的命运很大程度上取决于未知值的参数：Ω——物质和能量在整个宇宙层面上的密度的度量。
如果Ω大于1，则时空会封闭在一个巨大的球体中。
如果没有暗能量，这样的宇宙会停止膨胀然后开始收缩，最后在“大紧缩”事件中崩溃。
十大恐怖物理题。
十大恐怖物理题。
以下是十大恐怖物理题：
1. 质能方程E=mc^2揭示了什么深刻的物理原理？
2. 黑洞的存在是如何被证实的？
3. 量子力学中的不确定性原理是如何影响我们的现实生活的？
4. 时间旅行是否可能？如果可能，我们需要克服哪些物理难题？
5. 暗物质和暗能量分别是什么？它们如何影响我们的宇宙？
6. 人类能否实现星际旅行？如果可以，我们需要解决哪些物理问题？
7. 相对论是如何解释时间膨胀和空间弯曲的？
8. 人类能否实现核聚变？如果可以，它将带来哪些能源革命？
9. 量子计算机的原理是什么？它们能否超越传统计算机？
10. 人类能否通过虫洞实现空间穿越？如果可以，我们需要解决哪些物理难题？
这些物理题涵盖了许多现代物理学的核心概念和未解之谜，引发
了科学家和哲学家的深入思考。
它们不仅恐怖，而且激励着我们探索未知、追求真理。
当今物理学界7个悬而未决的难题
1、什么是暗能量？紫外可见光谱的图像展示了遥远的宇宙，图上的星系正以超过光速的速度加速远离我们。
但是重力的作用是向内部拉的，为什么星系会远离我们？为了解释这一点，天体物理学家提出了一种无形的媒介，通过将时空分开来抵消重力，他们称之为暗能量。
在最被广泛接受的暗能量模型中，它是一个“宇宙常数”，是空间本身的固有属性，它有“负压力”将空间分开。
随着空间的膨胀，更多的空间被创造出来，并随之产生更多的暗能量。
根据观测到的膨胀率，科学家们知道，所有暗能量的总和必须占宇宙总含量的70%以上。
但是没有人知道如何去寻找它，因为暗能量并不会吸收、反射或者辐射光，所以人类无法直接使用现有的技术进行观测2、什么是暗物质？据研究，宇宙中大约84%的物质不能吸收也不能发出光线，这种物质被称为“暗物质”，它们既不能直接被看到，也不能被间接的方法检测到。
与暗能量相似，暗物质的存在和性质是根据它对可见物质、辐射和宇宙结构的引力作用来推断出来的。
这种神秘的物质被认为弥漫在星系的外围，可能由“弱相互作用的大粒子（WIMP）”组成。
在世界范围内，有几个探测器在寻找暗物质，但到目前为止还没有发现。
3、为什么会有时间轴？为什么时间会一直持续向前推移？因为宇宙的一个属性叫做“熵”，大致定义为无序程度，只会增加，所以在发生熵变之后，就没有办法逆转熵的上升。
熵增加的事实是一个逻辑问题：粒子的无序排列比有序的排列要多，所以当事物发生变化时，它们往往会陷入混乱。
以此推测，宇宙之初物质应该是高度有序的，之后越来越混乱。
但这里的基本问题是，为什么过去的熵如此之低？换一种方式，为什么宇宙一开始，有大量的能量被挤在一个小空间里的时候就如此有序？4、平行宇宙存在吗？天体物理数据表明，时空可能是“平的”，而不是弯曲的，而且它会永远持续下去。
如果是这样的话，那么我们所能看到的区域（我们认为是“宇宙”）只是一个无限大的被拼接的多元宇宙中的一个“补丁”。
与此同时，量子力学认为，在每个补丁中只能容纳有限数量的粒子（10^10^122个不同的可能性）。
用物理解析未解之谜学习物理的谜题解
用物理解析未解之谜学习物理的谜题解一、引言物理学作为一门自然科学，通过对物质与能量的研究，揭示了宇宙的运行规律。
然而，仍然有一些未解之谜困扰着科学家们。
本文将运用物理的知识，通过分析和解释几个未解之谜，来帮助我们更好地学习物理。
二、卡塞格林悬挂谜卡塞格林悬挂谜是一个常见的物理学问题，也被称为“针尖上的头”问题。
它是一个看似矛盾的谜题：如果一根针尖上有一个小头，我们将平衡该针在桌子上，为什么它会保持平衡而不倒下呢？解析：首先，我们需要了解平衡的条件以解释这一现象。
根据物理学原理，一个物体在不倾斜的情况下保持平衡，需要满足力矩为零的条件。
具体地说，在这个谜题中，重力和支撑力相互平衡，因此不会使针倾斜。
支撑力产生的原因是针尖与桌子之间的分子力，这种力是针尖表面微小粗糙度的结果。
当针尖微微倾斜时，支撑力的方向会发生变化，垂直于桌面的分力会出现，导致力矩不再为零，针将倒下。
然而，由于地球的引力和支撑力之间的微弱平衡，只有当针的各部分几乎处于同一垂直线上时，才能保持稳定。
这就解释了为什么只有一个小头时，针尖能保持平衡而不倒下。
三、伯努利理论与卡卡巴谜伯努利理论是流体力学中的重要理论，广泛应用在空气动力学和液体运动的研究中。
在空气动力学中，卡卡巴谜是一个经常被提出的问题：为什么我们可以通过竖直移动的气流使纸片悬浮在空中？解析：根据伯努利原理，当流体速度增加时，压力会减小，反之亦然。
当我们垂直移动的气流通过纸片时，它们加速并形成了一个速度较高的气流。
根据伯努利原理，这个速度增加会导致气流周围的压力减小，而纸片正好位于速度增加的区域，所以它受到的上方气流的压力小于下方气流的压力。
这种压力差产生的上升力可以抵消纸片的重力，使其悬浮在空中。
这就是为什么我们可以通过竖直移动的气流使纸片悬浮的原因。
四、时间旅行的可能性时间旅行一直是科幻作品中让人们着迷的话题，但科学界一直对其可能性进行争论。
物理学家们认为，根据爱因斯坦的相对论，时间旅行是有可能的，虽然目前我们还没有找到确凿的证据。
人类迄今为止仍然未解的10大物理学难题
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”。
探索未知领域物理学中的未解之谜
探索未知领域物理学中的未解之谜物理学作为自然科学的一门重要学科，致力于研究自然界的规律和现象。
多年来，物理学家们通过不断的观察、实验和理论研究，取得了许多重要的突破和成果。
然而，在物理学的发展过程中，仍有一些未解之谜令科学家们踌躇不前，挑战着我们的智慧和创造力。
一、黑洞：引力之谜的终极测试黑洞是宇宙中最神秘的天体之一，由于其巨大的引力场，甚至连光线都无法逃离。
尽管我们对黑洞的存在有着很多证据，但对于黑洞内部的结构和黑洞与时间、空间的关系，我们仍然一无所知。
为了解决这个问题，科学家们运用爱因斯坦的广义相对论和量子力学等理论，试图揭示黑洞的内部机理。
二、暗物质：宇宙构造之谜暗物质是宇宙中组成最主要的成分之一，占据了大约27%的宇宙能量密度。
然而，与我们熟悉的物质不同的是，暗物质对光没有反应，无法直接被探测到。
科学家们通过研究星系旋转速度和宇宙微波背景辐射等数据，确认了暗物质的存在。
然而，暗物质的组成、特性和作用机理依然是未解之谜。
未来的研究可能通过粒子物理实验等途径，进一步解决这个谜题。
三、量子纠缠：奇妙的非局域性量子纠缠是量子力学中一个令人费解的概念，描述了两个或多个粒子之间的非局域性，即一个粒子的状态的改变会立即影响到另一个粒子的状态，即使它们之间的距离很远。
这种现象被爱因斯坦称为“幽灵般的作用距离”，挑战着我们对真实世界的理解。
由于量子纠缠在实际应用中具有潜在的重要性，因此理解量子纠缠的本质成为当代物理学的重要课题。
四、宇宙膨胀：伽莫夫引力之谜宇宙膨胀是一个备受关注的话题，也是宇宙学中一个重要的未解之谜。
尽管宇宙膨胀的现象已被广泛观测到，但导致宇宙加速膨胀的因素尚不清晰。
科学家们提出了伽莫夫引力的概念，假设存在一种无害标准模型中不存在的能量形式，称为暗能量，推动宇宙膨胀。
然而，暗能量的本质和来源仍然是未解的谜题。
五、量子重力：微观与宏观的对立量子力学和广义相对论分别描述了微观世界和宏观世界的物理规律，但两者之间的矛盾却一直困扰着物理学家。
10大物理学难题困扰世界详细版
10大物理学难题困扰世界详细版物理学作为一门探索自然规律的科学，一直在不断地向前发展。
然而，在这个过程中，仍有许多难题困扰着科学家们。
以下是 10 大至今仍未完全解决的物理学难题。
一、暗物质之谜我们通过对星系旋转速度的观测发现，星系中的可见物质所产生的引力，远远不足以维持星系的稳定结构。
因此，科学家们推测存在一种看不见的“暗物质”，它不与电磁力相互作用，所以无法被直接观测到，但却通过引力影响着宇宙的结构和演化。
暗物质究竟是什么？是一种新的粒子，还是某种未知的物质形态？目前，我们对它的了解还非常有限，这是现代物理学中一个巨大的谜团。
二、暗能量之谜随着对宇宙膨胀的观测，科学家们发现宇宙的膨胀正在加速。
为了解释这种加速膨胀，引入了“暗能量”的概念。
暗能量被认为是一种充满整个宇宙的能量，具有负压，导致了宇宙的加速膨胀。
但暗能量的本质是什么？是一种恒定的能量场，还是某种动态的能量形式？它的存在和性质对我们理解宇宙的命运至关重要。
三、量子引力问题量子力学和广义相对论是现代物理学的两大支柱。
然而，在微观的量子世界和宏观的引力世界之间，这两个理论却难以统一。
如何将量子力学的原理应用到引力现象中，构建一个完整的量子引力理论，是物理学界面临的一个重大挑战。
弦理论和圈量子引力理论是目前尝试解决这一问题的两个主要方向，但至今仍未达成共识。
四、黑洞信息悖论当物质落入黑洞时，其携带的信息似乎会消失在黑洞的事件视界内。
根据量子力学的原理，信息不应该被消灭，但广义相对论却暗示黑洞会摧毁信息。
这就形成了所谓的黑洞信息悖论。
解决这个悖论不仅对于理解黑洞的本质至关重要，也关系到我们对量子力学和广义相对论的更深层次的理解。
五、统一场论的追求自爱因斯坦以来，物理学家们一直梦想着找到一个统一的理论，能够将自然界的四种基本相互作用——引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用——统一起来。
虽然标准模型成功地统一了电磁力、强相互作用和弱相互作用，但引力的纳入仍然是一个巨大的难题。
10大物理学难题困扰世界详细版
10大物理学难题困扰世界详细版《10 大物理学难题困扰世界详细版》物理学，这门探索宇宙万物奥秘的科学，一直以来都充满了无尽的谜题和挑战。
在其发展的历程中，有许多难题至今仍让科学家们绞尽脑汁、苦苦思索。
以下是 10 大困扰世界的物理学难题：1、黑洞信息悖论当物质坠入黑洞，似乎一切信息都消失无踪。
根据量子力学，信息不应被消灭，但黑洞的强大引力又似乎让信息无法逃出。
这一悖论挑战了我们对物理学基本原理的理解。
我们知道黑洞具有强大的引力，能将周围的物质吸入其中，形成一个极度密集的区域。
然而，当物质进入黑洞后，其携带的信息究竟去了哪里？是被永久地“囚禁”在黑洞内部，还是以某种未知的方式被“泄露”出来？如果信息消失，那么将违背量子力学的基本原理；但如果信息能够逃出，又与我们对黑洞的现有认识相冲突。
2、暗物质之谜天文学家通过观测星系的旋转速度和星系团的引力作用，发现存在大量看不见的物质，即暗物质。
但暗物质的本质究竟是什么，至今仍是个谜。
我们能够看到的恒星、行星等普通物质只占宇宙总物质的一小部分，而大部分物质是暗物质。
然而，暗物质不与电磁力相互作用，这使得它很难被直接探测到。
科学家们提出了多种假设，比如弱相互作用大质量粒子（WIMP），但目前还没有确凿的证据证明哪种假设是正确的。
3、暗能量的本质宇宙正在加速膨胀，而推动这种加速膨胀的力量被称为暗能量。
但暗能量究竟是什么，其性质和来源都还不清楚。
暗能量占据了宇宙总能量的大部分，但其本质却让科学家们困惑不已。
是一种新的能量形式，还是对现有物理理论的修正？对暗能量的研究不仅关系到我们对宇宙未来命运的理解，也可能会引发物理学的重大变革。
4、量子引力理论的构建量子力学和广义相对论在各自的领域都取得了巨大成功，但在微观尺度和强引力场中，它们却无法统一。
如何构建一个能够融合这两个理论的量子引力理论，是物理学的重大挑战之一。
试图将量子力学的微观世界和广义相对论的宏观引力现象统一起来，是一个极其困难的任务。
物理学十大未解之谜
物理学十大未解之谜是一个相对主观的问题，因为科学研究的进展是不断变化的，新的理论和方法可能会揭示更多未知的领域。
以下是一些在物理学领域仍存在争议和未解之谜的例子：1. 暗物质和暗能量：尽管宇宙中大部分物质和能量都是我们看不见的，但我们知道它们确实存在。
暗物质和暗能量的性质和起源仍然是一个未解之谜。
2. 量子引力：在理论上，量子引力是描述引力在量子层面上如何运作的理论。
然而，到目前为止，我们还没有找到一个令人信服的理论来解释量子引力。
3. 黑洞的信息悖论：黑洞的信息悖论是一个关于量子力学和广义相对论之间相互作用的问题。
根据量子力学，信息是守恒的，但广义相对论表明黑洞可以吞噬信息。
这两个理论之间的冲突仍然是一个未解之谜。
4. 夸克禁闭：夸克是质子和中子的基本组成单元，但在理论上，它们应该可以在自由状态下存在。
然而，在现实中，我们从未观察到自由的夸克。
这是为什么夸克在自然界中始终以组合形式出现的原因，但具体机制仍然是一个未解之谜。
5. 粒子物理的标准模型：标准模型是描述基本粒子和相互作用的最佳理论。
然而，它有许多局限性，例如不能解释引力，不能解释暗物质的存在等。
寻找超越标准模型的新理论仍然是物理学的一个重要目标。
6. 量子计算机：量子计算机是一种利用量子力学原理进行信息处理的机器。
尽管我们已经取得了一些进展，但要实现可扩展的量子计算机仍然是一个巨大的挑战。
7. 弦理论：弦理论是一种尝试将引力与量子力学统一的理论。
然而，弦理论非常复杂，且至今尚未找到实验证据来验证其预测。
8. 量子纠缠：量子纠缠是量子力学中的一个现象，描述了两个或多个粒子之间的强烈关联。
这种关联的起源和性质仍然是一个未解之谜。
9. 相对论的重力：广义相对论是描述引力如何影响时空的理论。
然而，这个理论在量子层面上并不自洽。
寻找一个将引力与量子力学统一的理论仍然是物理学的一个重要目标。
10. 宇宙的起源和演化：宇宙的起源和演化是物理学和天文学中的核心问题。
目前无法解释的7个物理问题,每一个都困扰着科学家
目前无法解释的7个物理问题，每一个都困扰着科学家地球之所以能够诞生生命，主要是因为地球满足了生命诞生的基本条件，这使得生命能够在地球上生存，人类作为地球上最有智慧的生命，从诞生以后就开始不断地研究和探索世界的奥秘，现在人类已经能够走出地球探索宇宙，这说明人类科技发展的速度很快。
不过即便如此，在科学界依然存在很多人类无法解释的问题，下面我们就一起来看看这些物理问题。
第一个无法解释的物理问题——宇宙是如何诞生的？目前科学界认为，宇宙是由一次大爆炸引发的，在138亿年前，有一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、体积无限小的点发生了爆炸，这个点爆炸之后，我们的宇宙快速的向四周膨胀，经过138亿年的时间，宇宙才膨胀成我们现在看到的样子，宇宙大爆炸理论并不是科学家凭空猜测出来的，科学家通过观测宇宙微波背景辐射，这是一种遍布整个宇宙的微波辐射，是大爆炸留下的余晖，当大爆炸发生之后，宇宙中充满了高温高压的等离子体，光子无法自由传播，随着时间的推移，宇宙逐渐膨胀和冷却，直到38万年之后，温度下降到了3000k左右，等离子体复合成中性原子，光子开始自由飞行，这些光子就是CMB的来源。
CMB对于测量宇宙年龄有很大的帮助，因为它可以反映出当时的物理条件，比如温度、密度、压强等。
通过对CMB的精细观测和分析，科学家们可以得到一些重要的宇宙学参数，比如哈勃常数、物质密度参数、暗能量密度参数等。
这些参数可以描述出宇宙的膨胀历史和成分组成，并且可以代入一些数学公式来计算出宇宙年龄。
目前，对CMB最精确的观测来自于欧洲航天局的普朗克卫星。
这颗卫星于2009年发射，并于2013年和2015年分别公布了两批观测数据。
根据普朗克卫星2015年的数据，科学家们给出了最新估计的宇宙年龄：137.87±0.02亿年。
这个结果与之前的观测结果基本一致，也与标准的大爆炸宇宙模型相符合。
虽然现在科学家普遍认为宇宙来自于大爆炸，但是大爆炸理论还存在一些漏洞。
困扰世界的十大物理学难题
困扰世界的十大物理学难题
1. 宇宙暗能量：宇宙暗能量是一种仍未完全理解的力量，被认为是引起宇宙膨胀加速的原因之一。
2. 宇宙暗物质：暗物质是一种未知的物质形态，占据了宇宙中大部分的质量，但并不与光相互作用，使其难以探测和理解。
3. 弦理论与量子引力：弦理论是试图将量子力学和引力统一起来的物理理论，但仍存在很多尚未解决的问题。
4. 黑洞信息悖论：根据量子力学的原理，信息不应该消失，但目前我们对于黑洞内部发生的事情仍缺乏完全的理解，黑洞是否能保持信息的完整性仍存在争议。
5. 超导性的起源：尽管我们已经发现了许多超导体，但我们仍未完全理解超导性的起源和机制。
6. 宇宙的起源：宇宙的起源是一个被广泛讨论的难题，尚未找到完全令人满意的解释。
7. 时间箭头：时间箭头是指宇宙中时间的单向性，为什么我们只能沿着一个方向感知时间的流逝仍然是一个谜。
8. 超对称性破缺：超对称性是一种理论预言，认为每种粒子都存在一个超对称的伙伴粒子，但仍未发现证据支持这一理论。
9. 引力波的来源与细节：引力波是爱因斯坦广义相对论的预言，
但目前我们对引力波的具体来源和产生机制仍知之甚少。
10. 量子力学与相对论的统一：量子力学和相对论是两个非常成功的物理理论，但将它们统一起来仍然是一个巨大的挑战。
物理界十大未解之谜
物理界十大未解之谜物理界十大未解之谜包括：1.量子纠缠：量子力学中的一种现象，当两个或多个粒子处于纠缠状态时，它们的状态是相互依赖的，即使它们被分开，它们的性质也会立即相互影响。
2.黑洞信息悖论：黑洞是一种极其密集的天体，它的引力极强，甚至连光也无法逃脱。
但是黑洞内部的信息是如何消失的，至今仍是一个未解之谜。
3.暗物质和暗能量：暗物质是一种无法直接观测到的物质，但是通过它对宇宙的引力作用可以推断出它的存在。
暗能量则是一种未知的能量形式，它占据了宇宙的绝大部分，并且对宇宙的膨胀起着推动作用。
4.引力波：引力波是爱因斯坦广义相对论预测的现象，当两个物体加速运动时，会以引力波的形式释放出能量。
但是引力波在实验中一直难以被检测到，因此它的存在仍然是一个谜。
5.夸克禁闭：夸克是一种基本粒子，它们通常被限制在其他粒子内部。
但是为什么夸克不能单独存在，仍然是一个未解之谜。
6.宇宙中的反物质：我们知道，在某些情况下，物质和反物质会相互抵消，只留下纯粹的能量。
但是为什么我们的宇宙中几乎全是物质，而反物质却很少见，这是一个未解之谜。
7.时间旅行：时间旅行是一个在物理学和哲学中经常被探讨的话题。
但是如何实现时间旅行，以及是否存在平行宇宙等未解之谜。
8.粒子物理的标准模型：粒子物理的标准模型描述了基本粒子和它们之间的相互作用。
但是这个模型中仍然存在一些未解之谜，比如质量的起源和暗物质的性质等。
9.相对论与量子力学的统一：相对论和量子力学是目前物理学最重要的两个理论。
但是它们在描述自然界的规律时存在不兼容的地方，因此如何将它们统一起来，仍然是一个未解之谜。
10.宇宙中的额外维度：一些理论物理学家认为，我们的宇宙可能不只有三个空间维度，而是有更多的维度存在。
但是这些额外维度的性质和作用仍然是一个未知的领域。
物理学18大未解之谜
以下是物理学中的18大未解之谜：
宇宙暗能量：宇宙膨胀加速的原因是什么？
宇宙暗物质：宇宙中的物质，包括星系、行星等，只占了宇宙总质量的5%，剩余95%的质量是什么？
引力波：这种由强大天体碰撞或黑洞合并而产生的震荡波，是否存在？
黑洞信息悖论：物质进入黑洞后是否会消失，或者会转化为其他形式？
宇宙微波背景辐射：这种辐射是宇宙大爆炸后所产生的余辉，能否提供宇宙的起源和演化信息？
宇宙大爆炸的初始时刻：宇宙大爆炸前的状态和初期演化，是如何发生的？
宇宙异质性问题：宇宙中不同地方的物理性质是否相同？
太阳系热力学问题：太阳系的形成和演化过程是怎样的？
太阳日冕问题：为什么太阳的外层大气日冕比太阳本身还要热？
等离子态核聚变：将氢原子融合成氦原子的聚变能否实现可控性？
量子重力问题：能否把量子力学和相对论统一起来？
时空的奇点问题：物质和能量密集到一定程度，是否会形成时空的奇点？
宇宙中存在的化学元素问题：重元素的合成是如何发生的？
宇宙中的镭现象问题：能否利用镭现象，推进太空探索？
一致性理论问题：能否发现一种更基本的自然定律？
神经元之间的耦合问题：神经元如何相互作用以实现大脑功能？
生命的起源问题：生命是如何从非生命物质中诞生的？
意识的起源问题：意识是如何产生的，为何会产生主观的感受？。
物理界200个未解之谜
物理界200个未解之谜物理界是一个充满奥秘的领域，其中包含着许多未解之谜。
以下是我列举的200个物理界未解之谜，以及一些回答和解释：1. 暗物质和暗能量是什么？为什么它们对宇宙的影响如此之大？2. 为什么光的速度是恒定的？这对于我们理解宇宙有多大影响？3. 电磁波是如何产生的？它们和普通的光有什么区别？4. 黑洞是如何形成的？为什么物质会被吸入黑洞中？5. 为什么原子核具有那么强的力，可以将质子和中子束缚在一起？6. 为什么会有粒子衰变的现象？这是否意味着物质会自我毁灭？7. 量子力学中的不确定性原理是什么意思？我们能否完全理解它？8. 为什么会有摩擦力？它是如何影响物体的运动状态的？9. 为什么会有热胀冷缩的现象？这是如何影响物体的尺寸和形状的？10. 磁场是如何产生的？它和电场有什么区别？11. 为什么会有电流的产生？它是如何影响电路中的电子的？12. 为什么会有万有引力？它是如何影响行星和卫星的运动轨道的？13. 高压下的物质会发生什么变化？它们会变成固态、液态还是其他形态？14. 超导现象是如何产生的？为什么有些物质能够在超低温下成为超导体？15. 激光是如何产生的？它们为什么具有如此高的方向性和亮度？16. 原子弹和氢弹的工作原理是什么？它们是如何引爆的？17. 为什么会有声音的产生和传播？它是如何影响我们的听觉系统的？18. 为什么会有放射性物质的存在？它们是如何衰变的？19. 为什么会有电荷的存在？它是如何影响电路中的电子的流动的？20. 量子纠缠是什么现象？它为什么如此神秘？以上只是物理界众多未解之谜的一部分，每一个问题都涉及到物理学的基础理论和实践。
这些谜团激发了科学家们不断探索和研究，推动着物理学的发展。
虽然我们无法完全解开所有的谜团，但随着科学技术的不断进步，我们离解开这些谜团的目标越来越近。
十大物理学未解之谜
物理学领域中有许多未解之谜，以下是其中十个著名的未解之谜：
1. 宇宙的起源和演化：宇宙是如何形成的，以及宇宙的未来会怎样？
2. 暗物质和暗能量：占宇宙大部分的物质和能量形式是什么，它们如何影响宇宙的演化？
3. 黑洞的本质：黑洞是如何形成的，它们的内部结构是什么，以及如何探测它们？
4. 时间和空间的本质：时间和空间是什么，它们之间的关系是什么？
5. 量子力学的含义：量子力学如何解释微观世界的行为，它的基本原理是什么？
6. 意识的本质：意识是如何产生的，它与物质之间的关系是什么？
7. 宇宙的多重性：是否存在多个宇宙，它们之间的关系是什么？
8. 引力波的起源：引力波是如何产生的，它们如何影响宇宙的演化？
9. 基本粒子的性质：基本粒子的性质是什么，它们如何相互作用？
10. 宇宙常数的含义：宇宙常数的存在意义是什么，它如何影响宇宙的演化？
这些未解之谜激发了科学家们的好奇心和探索精神，促使他们不断地进行研究和实验，以期解开这些谜团，推动人类对物理世界的理解。
物理学十大难题
物理学的十大难题是一个广为人知的话题，它们一直挑战着科学界的智慧。
这些难题主要涉及现代物理学的核心领域，如基本粒子物理学、相对论物理学、量子力学以及宇宙学等。
以下是对物理学十大难题的简要分析。
1. 基本粒子质量与重力的巨大差距：这是一个涉及粒子物理学的问题，它的答案还不够清晰。
其中一个基本粒子是质子，它的寿命等问题至今仍是个谜。
而弦理论是一种尝试解决这一问题的理论，认为电子和夸克等粒子是弦的不同振动模式。
2. 宇宙常数：这是爱因斯坦广义相对论中的一个参数，用于解释宇宙的初始膨胀速度。
然而，宇宙常数的存在也引发了一些问题，例如黑洞信息悖论和宇宙均匀性的测量。
3. 超对称性破灭：超对称性是描述在费米子和玻色子之间建立一种对称性的概念。
然而，在实验中，还没有直接观测到这种对称性的存在。
4. 黑洞信息悖论：这是一个涉及黑洞物理学的问题，其问题在于黑洞吞噬物质后所留下的信息是否丢失。
虽然爱因斯坦的广义相对论能解决这个悖论，但它仍然是一个尚未解决的问题。
5. M理论自由度：M理论是一种理论，试图将所有已知的物理学理论统一起来。
然而，M理论的自由度很大，这意味着它需要更多的实验数据和更好的理论解释。
6. 弦理论：弦理论是一种理论，认为基本粒子不是点状的，而是由微小的弦状结构组成。
弦理论是解决宇宙膨胀率问题的一种尝试，但还需要更多的实验数据和理论研究来验证。
7. 量子色动力学中夸克和胶子约束：量子色动力学是描述夸克和胶子之间相互作用的理论。
然而，这个理论中存在许多未解决的问题，例如夸克和胶子的质量、磁矩和相互作用等。
8. 宇宙的起源：关于宇宙的起源是一个重大问题，科学家们提出了许多理论，例如大爆炸理论、暗物质理论和暴胀理论等。
目前，科学家们还没有一个确定的答案。
9. 统一物理定律：统一物理定律是指将所有已知的物理定律合并为一个统一的理论。
尽管已经取得了一些进展，但科学家们还没有找到一个统一的理论。
10. 反物质的去向：反物质是与物质相对的物质，例如正电子和负质子等。
物理学史上的十大未解之谜是什么
物理学史上的十大未解之谜是什么物理学，这门探索自然规律的科学，在其漫长的发展历程中，已经为我们揭示了无数的奥秘。
然而，仍有许多问题至今仍未得到解答，它们像黑暗中的谜团，等待着物理学家们去揭开。
以下是物理学史上的十大未解之谜。
一、暗物质之谜宇宙中存在着大量的物质，其产生的引力效应可以被观测到，但我们却无法直接探测到它们。
这些神秘的物质被称为暗物质。
科学家们通过对星系旋转速度、星系团的引力透镜效应等观测结果的分析，推断出暗物质的存在。
然而，暗物质究竟是什么？是一种新的粒子，还是某种未知的物质形态？目前，我们仍一无所知。
二、暗能量之谜与暗物质同样神秘的是暗能量。
它被认为是导致宇宙加速膨胀的原因。
但暗能量的本质是什么？是一种恒定的能量场，还是某种随时间变化的动态力量？目前的理论如宇宙常数和精质等，都还无法完全解释暗能量的特性。
三、量子引力之谜量子力学和广义相对论是现代物理学的两大基石。
然而，这两个理论在一些极端情况下，如黑洞的中心或宇宙大爆炸的奇点处，会产生冲突。
如何将量子力学和广义相对论统一起来，形成一个完整的量子引力理论，是物理学面临的巨大挑战。
四、黑洞信息悖论当物质落入黑洞时，其携带的信息似乎会消失。
然而，根据量子力学，信息是不会丢失的。
这就形成了黑洞信息悖论。
如何解决这个悖论，对于我们理解黑洞的本质和量子力学与广义相对论的融合具有重要意义。
五、宇宙物质反物质不对称之谜在大爆炸理论中，应该产生等量的物质和反物质。
但我们的宇宙中几乎只有物质存在，反物质非常稀少。
为什么会出现这种物质反物质的不对称性？这是一个尚未解决的谜题。
六、高温超导之谜虽然我们已经发现了一些高温超导材料，但对于高温超导的机制仍然不清楚。
为什么在相对较高的温度下，这些材料能够实现零电阻的超导现象？这对于能源传输和储存等领域具有重要的应用价值。
七、质子寿命之谜理论上，质子应该会衰变，但实验中至今尚未观测到质子的衰变。
质子的寿命究竟有多长？这对于我们理解物质的基本结构和宇宙的演化具有重要意义。
物理学中的未解之谜
物理学中的未解之谜上一篇文章给出了7个物理学中的世界级难题；本篇将给出15个未解之谜；并在以后的文章中将探讨这些未解之谜的可能解决方案。
这些问题对物理学来说，具有及其重要的意义。
任何一个问题的真正解决，都将影响物理学，影响人类的认知。
当然，有些问题的解决一旦获得实验的验证，还有可能冲击诺贝尔物理学奖。
No. 1 暗物质问题按照万有引力定律，高速旋转星系的中心须有大质量星体或大质量物质，由它们的万有引力提供强大的向心力，否则这样的高速旋转星系就会因为没有足够的向心力而离心远去。
观测表明其中心并无可见的星体，有科学家推测这可能是不可见的“暗物质”导致的。
暗物质问题仍然可以归结为引力问题。
广义相对论的引力理论能解决这一问题吗？如果广义相对论的引力理论是完善的，它就能够解决该问题；目前仍然没有肯定的结论。
借用百度百科中关于暗物质篇章中的介绍——“诺贝尔物理学奖获得者李政道教授曾多次指出：‘暗物质是笼罩二十世纪末和二十一世纪初现代物理学的最大乌云，它将预示着物理学的又一次革命。
’”No. 2 宇宙膨胀问题观测表明，河外星系发射到地球上的光线普遍出现了红移。
其红移量与距离成正比，根据哈勃定律计算得出星系正在远离地球；绝大部分的星系都远离地球，可以认为这种远离现象是宇宙膨胀的表现。
后续的观测与计算表明宇宙不仅膨胀而且正在加速膨胀。
由此逆推得出，宇宙最初有可能是从由物质与能量密度无穷大的“奇点”发生大爆炸并膨胀而来。
如果宇宙继续膨胀下去，其物质与能量密度将变得及其稀薄而终结。
这就是由红移理论演绎出来的宇宙奇点、宇宙大爆炸、宇宙膨胀的宇宙观。
宇宙膨胀的原因是什么？其驱动力来至何处？宇宙膨胀理论还面临哲学困难。
大爆炸之前，物质与能量是否存在，以什么形式存在，为何以这么高的密度存在？是什么原因导致了大爆炸？如果一直膨胀下去，宇宙将怎样终结？物质与能量转换到哪里去了？物质与能量的守恒规律是否会被破坏？与宇宙相关的问题还有：宇宙是有限的还是无限的？宇宙有无开端，会不会终结？平行宇宙存在吗？No. 3 暗能量问题宇宙膨胀的原因或动力来源是什么呢？这一问题是宇宙膨胀理论最大的困惑。
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物理学中的世界级难题与未解之谜彭亚峰pengyf5@2016年12月15日于北京一.世界级难题当今物理学中存在不少的问题，有些问题非常难以解决而成为世界级难题。
有的难题已经历经了三百多年；有的难题在众多科学家的努力下也一筹莫展；有的难题在计算机的辅助运算下也未能破解。
划分世界级难题的依据是什么？1900年，数学家希尔伯特曾经提出了数学上的23个难题。
物理学中的世界级难题却没有像数学中的23个难题那样有着统一的标准内容。
这样就有必要提出一个划分标准。
如果一个问题存在长达百年，也就是说大约经过了三四代人的努力仍然未能得到解决，就可以将该问题作为世界级难题了。
以下是作者了解到的部分物理学世界级难题。
如果您了解更多的内容，欢迎交流探讨。
No. 1万有引力的作用机制问题众所周知，牛顿于三百多年前发现了万有引力的作用规律。
对于引力是如何产生的之问题，牛顿却未能给出答案。
20世纪初，爱因斯坦在广义相对论中建立不同的引力理论，指出引力是物质存在影响了空间形变的结果，物体沿弯曲空间中的“直线”运动。
广义相对论运用了引力质量与惯性质量等效这一现象与事实，却未能指出为什么；对于暗物质引力问题也束手无策。
广义相对论预言的“引力波”虽然已经声称得到了实验的证实，却未指出与万有引力对称的斥力是否存在。
爱因斯坦后半生曾致力于研究相互作用的大统一，但未能如愿以偿。
量子理论已经提出了近一个世纪，然而量子引力理论仍然未能建立。
各种弦理论/超弦理论被认为是最有可能解决四种相互作用的统一理论，但目前仍然未能解决理论面临的各种问题。
判断引力理论完善与否的必要条件有：（1）揭示引力的作用机制及其本质。
（2）完善引力的性质；解释引力质量与惯性质量等效的根本原因；解决与万有引力对称的斥力是否存在，在什么条件下存在的问题。
（3）解决力的统一问题。
（4）解决量子引力理论的建立问题。
（5）解决暗物质引力问题，明确广义相对论中“引力”的本质。
（6）协调各个引力理论，解决理论之间的相融性、兼容性问题。
（7）获得并通过实验的检验。
根据以上判决条件，可以说经典引力理论、广义相对论的引力理论、量子引力理论、弦理论/超弦理论都是不完善的。
既然如此，引力问题就是物理学中重要的未解之谜；它引起了广泛的关注与研究。
自牛顿发现万有引力定律以来的三百多年时间里，竟然暂时无人能全面破解引力问题。
No. 2引力质量与惯性质量相等的根本原因众多实验已经证明引力质量与惯性质量的确相等，但其根本原因仍然未能完全破解。
该问题与万有引力的作用机制相关，可以将该问题列为万有引力问题的分支问题。
由于破解该问题及其困难，所以也可以单列为一个世界级难题。
自1890年厄缶开始用实验来验证这一结论至今，该问题已经存在一百二十年有余。
No. 3万有引力的对称斥力与“斥力子”问题无论是理论上，还是现实观测中，都未能发现与万有引力对称的斥力。
如果引力波被证实，则引力子也就被默认为存在。
根据对称性，从理论上讲，与之对称的“斥力波”、“斥力子”也应该存在。
然而物质结构的标准模型中只有引力子而无斥力子。
这是为何呢？该问题也是与引力相关的问题；遗憾的是该问题的研究并不热门。
从引力、斥力的角度，该问题可以从牛顿发现万有引力算起，这一问题已经存在三百多年了；从引力子、斥力子的角度，该问题可以从标准模型中引申出来，则这一问题至少存在了半个世纪。
No. 4相互作用的大统一问题根据相互作用的表现，物理学将相互作用划分为：万有引力、电磁力、强相互作用、弱相互作用四种。
为什么要统一相互作用力呢？让它存在不是也很自然的事情吗？科学家相信，这四种作用有可能是一种作用在不同条件下的表现。
爱因斯坦曾经致力于该项统一工作，但未能如愿。
以此计算，该问题已经存在约百年了。
如果万有引力的作用机制问题被解决了，相互作用力的统一问题就很有可能得到解决。
No. 5量子引力理论的建立问题在物理学高度发达的今天，量子引力理论仍然未能建立，不得不说这是物理学的一大遗憾。
该问题没有显著的时间作为计算起点，如果以量子理论的建立初期起计，该问题存在约百年了。
前述问题都与引力问题相关。
可见，如果不解决第一个问题，后续的问题是很难突破的。
这就找到了解决这一系列问题的先后顺序；违反这一顺序可能会事倍功半。
No. 6弦理论及其对力的统一问题弦理论（含超弦理论等各种弦理论）能否实现对相互作用力的统一呢？目前仍然是个未解之谜。
弦理论基本上是建立在高深的数学基础上的，非专业学者望尘莫及。
该问题自弦理论诞生以来，虽然只有约半个世纪左右，但其难度极高，这里也将其列为物理学的世界级难题之一（这是一个“早产”的世界级难题）。
当然，可以将以上问题归纳为两个大问题，一个是引力问题，一个是力的统一问题。
No. 7湍流的形成机制问题湍流（紊流）是流体中非常混乱的流动现象，常常产生发散或收敛的涡旋，而且这些涡旋会不断的变化，几乎不能预测其流动的状况。
由湍流引申出来两个问题，一是物理学中的湍流的机制，一是数学上的N-S方程的求解相关问题。
传说德国科学家海森堡曾经说：“我将带着两个问题去问上帝，相对论和湍流；我真的相信上帝对第一个问题会有答案”。
其含义是海森堡自己已经有了关于相对论问题的结果，只是还不能肯定，需要借助于外力；对于湍流的作用机制却一点眉目也没有。
从十九世纪上半页发现纳维-斯托克斯方程（简称N-S方程）起计，湍流的形成机制这一难题已经存在一个半世纪了。
在数学上，N-S方程的求解相关问题，于2000年被美国克雷数学研究所列为千禧年大奖难题之一，曾设立百万美元大奖。
在大奖的推动下，该问题也未能完全解决。
可见其难度之高。
这些问题能得到解决吗？如何解决？这些问题的解决将对物理学产生怎样的影响？二.物理学中的未解之谜这些问题对物理学来说，具有及其重要的意义。
任何一个问题的真正解决，都将影响物理学，影响人类的认知。
当然，有些问题的解决一旦获得实验的验证，还有可能冲击诺贝尔物理学奖。
No. 1暗物质问题按照万有引力定律，高速旋转星系的中心须有大质量星体或大质量物质，由它们的万有引力提供强大的向心力，否则这样的高速旋转星系就会因为没有足够的向心力而离心远去。
观测表明其中心并无可见的星体，有科学家推测这可能是不可见的“暗物质”导致的。
暗物质问题仍然可以归结为引力问题。
广义相对论的引力理论能解决这一问题吗？如果广义相对论的引力理论是完善的，它就能够解决该问题；目前仍然没有肯定的结论。
借用百度百科中关于暗物质篇章中的介绍——“诺贝尔物理学奖获得者李政道教授曾多次指出：‘暗物质是笼罩二十世纪末和二十一世纪初现代物理学的最大乌云，它将预示着物理学的又一次革命。
’”No. 2宇宙膨胀问题观测表明，河外星系发射到地球上的光线普遍出现了红移。
其红移量与距离成正比，根据哈勃定律计算得出星系正在远离地球；绝大部分的星系都远离地球，可以认为这种远离现象是宇宙膨胀的表现。
后续的观测与计算表明宇宙不仅膨胀而且正在加速膨胀。
由此逆推得出，宇宙最初有可能是从由物质与能量密度无穷大的“奇点”发生大爆炸并膨胀而来。
如果宇宙继续膨胀下去，其物质与能量密度将变得及其稀薄而终结。
这就是由红移理论演绎出来的宇宙奇点、宇宙大爆炸、宇宙膨胀的宇宙观。
宇宙膨胀的原因是什么？其驱动力来至何处？宇宙膨胀理论还面临哲学困难。
大爆炸之前，物质与能量是否存在，以什么形式存在，为何以这么高的密度存在？是什么原因导致了大爆炸？如果一直膨胀下去，宇宙将怎样终结？物质与能量转换到哪里去了？物质与能量的守恒规律是否会被破坏？与宇宙相关的问题还有：宇宙是有限的还是无限的？宇宙有无开端，会不会终结？平行宇宙存在吗？No. 3暗能量问题宇宙膨胀的原因或动力来源是什么呢？这一问题是宇宙膨胀理论最大的困惑。
有学者认为，如果空间中存在一种暗能量，它具有负压强，则它就有可能推动宇宙膨胀。
可见暗能量是为了解释宇宙膨胀原因而提出的假说。
虽然是假说，但根据一些理论计算表明，暗能量占据宇宙68.3%的质能；暂时还不能因其是假说而否定暗能量的存在。
暗能量具有什么性质，如何作用于宇宙膨胀？这些问题的渊源与宇宙膨胀问题有关，再早可以追溯至广义相对论；不过暗能量名词的提出却比较晚。
暗物质问题与暗能量问题已经成为二十一世纪最热门的科研课题，也是最为神秘的两个问题。
No. 4物质结构问题虽然物质结构的标准模型已经成熟，大多得到了实验的验证；但物质结构的问题还不少。
为什么物质比反物质多？夸克为什么会禁闭？自旋量子数的物理意义是什么？微观粒子为什么会自旋？中微子的性质与结构及其原因是什么？为什么电子、质子、中子三者的磁矩并不按照电荷的对称性而对称，是否与对称性破缺有关？电流、电子的结构，摩擦生电的机制如何？基本粒子的性质与孤立子的性质为何这么相似，这说明了什么？宇宙中、自然界中广泛存在螺旋结果的原因什么？所有粒子是否只由一种单一粒子构成，这一猜想可能是物质结构的终极问题。
No. 5对称性破缺问题虽然宇称不守恒已经被实验证明，其理论也被物理学界认可；但对称性破缺的问题仍然未能完全尘埃落定。
为什么物质比反物质多？宇宙膨胀理论给出了解释，但还有很多非对称现象未能解决，例如电子、质子、中子三者的磁矩并不按照电荷的对称性而对称。
各种对称性破缺的问题是否都是一个原因导致的呢？能否找到一个对称性破缺的原因，对所有对称性破缺都有效呢？这是对称性破缺的核心问题；该问题仍然未得到完全解决。
No. 6磁单极子问题二十世纪三十年代，英国物理学家保罗·狄拉克（Paul Dirac）根据数学运算从理论上预言了磁单极粒子的存在。
当然，也有反对的声音，认为磁单极子不存在。
如今，探寻磁单极子的科研工作非常热门，但目前仍然没有得到公认的肯定结果。
磁单极子在理论上是否存在，能否探寻到磁单极子，这是磁单极子问题的核心。
No. 7惯性质量的来源问题惯性质量的来源已经由希格斯机制给出，并获得了肯定；而且希格斯粒子也于2013年3月被发现。
奇怪的是某些孤立子也具有惯性质量，这又是为何呢？这两种不同的惯性质量是否起源于相同的机制呢？能否得到更为简洁的惯性质量来源的机制呢？惯性质量的来源问题并没有终结，它仍然是一个未解之谜。
惯性力真实存在吗，其施力物体是谁？No. 8混沌现象及其理论的问题经典力学研究的的是确定的力学系统，可以在一定精度上预测运动系统的未来。
与之不同的是混沌系统，这类系统既具有某种规律性，但又具有某种不确定性，几乎很难预测其运动的未来。
其实，混沌系统才是宇宙中的主角，其存在范围非常广泛，除了在物理世界中常见，在生物繁衍中、经济活动中都有所体现。
对混沌的研究已经取得显著的成果，不过仍然还有一些问题等待着人们的研究。
例如流体中产生湍流的机制是什么，这一问题已经成为世界级难题。