在物理宇宙學中，暗能量是一種充溢空間的、增加宇宙膨脹(zhang)速度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)難(nan)以察覺的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量形式。暗(an)能(neng)(neng)量假說是(shi)當今對宇宙加速膨脹(zhang)的(de)(de)(de)(de)(de)觀測結果的(de)(de)(de)(de)(de)解釋中(zhong)最為流(liu)行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)一種。暗(an)能(neng)(neng)量傾向(xiang)于增加宇宙膨脹(zhang)速度(du)。在(zai)最廣泛接受的(de)(de)(de)(de)(de)暗(an)能(neng)(neng)量模型(xing)中(zhong)，它是(shi)一個“宇宙常數”：空(kong)間(jian)(jian)(jian)本身的(de)(de)(de)(de)(de)固有屬性，它具(ju)有“負壓力(li)”驅動(dong)空(kong)間(jian)(jian)(jian)。隨著(zhu)空(kong)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)擴大，更多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)間(jian)(jian)(jian)被創造(zao)出來，隨之而(er)來的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)更多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)暗(an)能(neng)(neng)量。近(jin)幾年完(wan)成的(de)(de)(de)(de)(de)關于超過20萬座星(xing)系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)調查，似乎確定了暗(an)能(neng)(neng)量的(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)。但(dan)是(shi)，物(wu)理學者仍(reng)舊無法精確地描述與解釋暗(an)能(neng)(neng)量的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理性質。所以暗(an)能(neng)(neng)量到底什(shen)么，成為物(wu)理世紀(ji)難(nan)題。

物理(li)學未解之謎有哪些(xie)？想(xiang)必不少人同(tong)(tong)Maigoo小編一樣，對(dui)這(zhe)個問題(ti)十分耳熟。宇(yu)(yu)宙的(de)終極命運是(shi)(shi)物理(li)宇(yu)(yu)宙學中一個主要的(de)議題(ti)。幾乎可以肯定(ding)的(de)是(shi)(shi)，地球(qiu)終將(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)會(hui)死亡(wang)(wang)，然而不確定(ding)的(de)是(shi)(shi)，宇(yu)(yu)宙本(ben)身何時(shi)會(hui)死亡(wang)(wang)，以及如何死亡(wang)(wang)。我們唯(wei)一能確定(ding)的(de)是(shi)(shi)，未來(lai)它(ta)將(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)會(hui)發生。一些(xie)科學家認為宇(yu)(yu)宙將(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)會(hui)在“熱(re)(re)寂”中毀滅，而“熱(re)(re)寂”將(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)會(hui)使(shi)不同(tong)(tong)物體間的(de)熱(re)(re)量差異變為零。最終，整個宇(yu)(yu)宙將(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)會(hui)在絕對(dui)零度以上的(de)溫度(-459.67華(hua)氏(shi)度)中凍結。也有“大(da)擠壓”理(li)論(lun)，“大(da)變動”理(li)論(lun)或者宇(yu)(yu)宙“大(da)撕(si)裂”，暗能量會(hui)膨脹，變得更大(da)，把銀河撕(si)成碎片？

在(zai)宇(yu)宙(zhou)中，為(wei)什么偵測實驗結(jie)果顯示，物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)比反(fan)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)多很多？人們假(jia)設宇(yu)宙(zhou)會對稱地對待物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)和反(fan)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)，因此，在(zai)大(da)爆炸(zha)應該制造出等量的(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)和反(fan)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)。如果發(fa)生這種(zhong)情況，這兩種(zhong)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)就(jiu)會完(wan)全湮滅。但(dan)是(shi)，宇(yu)宙(zhou)的(de)狀況并不是(shi)這樣。在(zai)大(da)爆炸(zha)發(fa)生之后，一定(ding)有(you)某些(xie)(xie)(xie)物(wu)(wu)(wu)(wu)理(li)定(ding)律不平等地作用(yong)于物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)與反(fan)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)，才會導致有(you)多余的(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)沒有(you)被(bei)湮滅。那么這些(xie)(xie)(xie)物(wu)(wu)(wu)(wu)理(li)定(ding)律為(wei)何(he)？在(zai)最初宇(yu)宙(zhou)是(shi)否有(you)某些(xie)(xie)(xie)作用(yong)力(li)(li)存在(zai)，但(dan)是(shi)后來隨(sui)著宇(yu)宙(zhou)演(yan)化，這些(xie)(xie)(xie)作用(yong)力(li)(li)已消失無蹤？對此，沒有(you)公認的(de)合(he)理(li)解釋。它也成為(wei)世界最難物(wu)(wu)(wu)(wu)理(li)難題。

在電子(zi)(zi)(zi)(zi)、光子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)其他(ta)基本粒子(zi)(zi)(zi)(zi)的奇(qi)異領域，量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)力學是定律。根(gen)據量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)理論，粒子(zi)(zi)(zi)(zi)的行為(wei)常(chang)常(chang)像波，用于描述粒子(zi)(zi)(zi)(zi)行為(wei)的“波函數”預測(ce)(ce)一(yi)個(ge)粒子(zi)(zi)(zi)(zi)可能的特性，諸如(ru)它的位置和(he)速度(du)，而非確定的特性。當我們進行測(ce)(ce)量(liang)(liang)時(shi)，波函數發生坍(tan)縮，原本的量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)態概率性地確定為(wei)單一(yi)結果(guo)(guo)。這種坍(tan)縮機制(zhi)解釋了為(wei)什么測(ce)(ce)量(liang)(liang)會影響結果(guo)(guo)，但為(wei)何和(he)如(ru)何發生仍然是個(ge)謎(mi)(mi)。這一(yi)謎(mi)(mi)團(tuan)被稱(cheng)為(wei)“測(ce)(ce)量(liang)(liang)問題”，它是量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)力學中(zhong)最根(gen)本的問題之一(yi)，亦是十(shi)大物理學難題之一(yi)。

這(zhe)個問(wen)題也是物(wu)理(li)(li)學(xue)未(wei)解決(jue)的(de)(de)(de)(de)(de)難題之一(yi)。物(wu)理(li)(li)學(xue)在(zai)微觀(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)層次幾乎完全是時(shi)間(jian)(jian)(jian)對稱(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)，但(dan)是在(zai)宏觀(guan)(guan)層次表(biao)明時(shi)間(jian)(jian)(jian)存在(zai)著明顯的(de)(de)(de)(de)(de)方向(xiang)性(xing)。而我們通(tong)常所說的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)(jian)(jian)之箭（即時(shi)間(jian)(jian)(jian)箭頭），就是用于(yu)描述這(zhe)種不對稱(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)現象。由于(yu)這(zhe)些物(wu)理(li)(li)規律是非(fei)時(shi)間(jian)(jian)(jian)對稱(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)，因(yin)而可在(zai)物(wu)理(li)(li)學(xue)上(shang)據(ju)此明確地指(zhi)出時(shi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)方向(xiang)。而時(shi)間(jian)(jian)(jian)在(zai)前進(jin)，是因(yin)為宇(yu)宙的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個屬性(xing)叫做(zuo)“熵(shang)”，粗略地定(ding)義為無序程度，它(ta)(ta)只(zhi)會(hui)增(zeng)加，所以在(zai)它(ta)(ta)發生后，沒有(you)辦(ban)法逆轉熵(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)升。熵(shang)增(zeng)加的(de)(de)(de)(de)(de)事實是一(yi)個邏輯問(wen)題：粒子的(de)(de)(de)(de)(de)無序排列(lie)比有(you)序排列(lie)要(yao)多，因(yin)此隨著事物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)變化，它(ta)(ta)們往(wang)往(wang)會(hui)陷入混(hun)亂。但(dan)這(zhe)里(li)潛在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題是，為什么(me)宇(yu)宙從一(yi)開始就如此有(you)序？即為什么(me)會(hui)有(you)時(shi)間(jian)(jian)(jian)之箭？

如果一個物體被吸入黑洞會發生什么？根據目前的理論，如果你把一個探測器扔進一個黑洞，你是無法取回任何信息的。這是因為黑洞的引力是如此之強，以至于它的逃逸速度比光速還快——而光是最快的東西。根據量子力學，信息是不會從宇宙中消失的。但是根據霍金的計算，黑洞輻射中并不包括任何黑洞內部的信息。一旦黑洞蒸發殆盡，黑洞內部的信息便會隨著黑洞的消失而消失，這與量子力學相矛盾。盡管科學家們進行了大量(liang)的研究，但黑洞內(nei)部的具(ju)體情況仍然是未(wei)知的，因為(wei)目(mu)前還沒有理論或技術(shu)能夠描述或觀測黑洞內(nei)部的情況。

以前(qian)，人(ren)們普遍(bian)認(ren)為質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)子(zi)(zi)是(shi)非常穩定，它永遠不會(hui)分裂成(cheng)更小的(de)顆粒(li)。然而，在(zai)上世紀(ji)70年(nian)代，物理(li)學(xue)家認(ren)識到，他們提出(chu)的(de)“大一(yi)統理(li)論”暗示：質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)子(zi)(zi)必須(xu)是(shi)不穩定的(de)。只要有足夠(gou)的(de)時間(jian)，在(zai)極(ji)其(qi)偶然的(de)情(qing)況(kuang)下，質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)子(zi)(zi)是(shi)會(hui)分裂的(de)。盡(jin)管(guan)實驗人(ren)員多年(nian)來一(yi)直在(zai)地下實驗室中尋找質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)子(zi)(zi)分裂的(de)證據，但至(zhi)今仍未(wei)觀測到質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)子(zi)(zi)的(de)死亡率，這表明(ming)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)子(zi)(zi)的(de)壽命極(ji)長(chang)，可能超(chao)過了10億億億年(nian)。因此，對(dui)于質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)子(zi)(zi)的(de)壽命有多長(chang)，還(huan)需(xu)要進一(yi)步(bu)的(de)研究和實驗驗證。

“大統一理(li)論”指出：構成我(wo)們常見(jian)物(wu)質的(de)(de)粒(li)(li)子如(ru)質子、電子，與傳遞作用力的(de)(de)粒(li)(li)子——玻色子，會存在一種(zhong)稱(cheng)作“超(chao)對(dui)稱(cheng)”的(de)(de)關(guan)系。目前該對(dui)稱(cheng)性尚未在自(zi)然界中被觀(guan)測(ce)到(dao)。物(wu)理(li)學家認為這種(zhong)對(dui)稱(cheng)性是(shi)自(zi)發破缺的(de)(de)。如(ru)果(guo)理(li)論是(shi)正確的(de)(de)，宇宙就是(shi)超(chao)對(dui)稱(cheng)的(de)(de)，那么(me)(me)就必須解釋我(wo)們現在為什么(me)(me)觀(guan)測(ce)不到(dao)這種(zhong)對(dui)稱(cheng)性。而超(chao)對(dui)稱(cheng)性又是(shi)如(ru)何破滅的(de)(de)呢？這也成為了十大物(wu)理(li)學未解之謎。

多(duo)元宇(yu)(yu)宙是(shi)一(yi)個(ge)理(li)(li)論上的(de)(de)(de)(de)無限(xian)個(ge)或有(you)限(xian)個(ge)可能(neng)的(de)(de)(de)(de)宇(yu)(yu)宙的(de)(de)(de)(de)集合，包括了一(yi)切存在(zai)(zai)和(he)可能(neng)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)事物：所(suo)有(you)的(de)(de)(de)(de)空間、時間、物質(zhi)、能(neng)量以及描(miao)述它們的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)定律和(he)物理(li)(li)常(chang)數。通(tong)俗來講，多(duo)重宇(yu)(yu)宙就是(shi)指宇(yu)(yu)宙間存在(zai)(zai)許多(duo)個(ge)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)并(bing)行宇(yu)(yu)宙，這(zhe)些宇(yu)(yu)宙和(he)我們所(suo)生活的(de)(de)(de)(de)宇(yu)(yu)宙一(yi)樣真實(shi)存在(zai)(zai)，但卻獨(du)立于彼此(ci)，每個(ge)宇(yu)(yu)宙都有(you)自己獨(du)特的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)規律和(he)初始條件。值得(de)maigoo小編(bian)一(yi)提的(de)(de)(de)(de)是(shi)，多(duo)重宇(yu)(yu)宙的(de)(de)(de)(de)概(gai)念早在(zai)(zai)20世紀(ji)50年(nian)代就被物理(li)(li)學家們提出，并(bing)在(zai)(zai)隨后的(de)(de)(de)(de)幾十年(nian)里不(bu)斷得(de)到完善。盡管我們目前還(huan)沒有(you)確鑿證(zheng)據來證(zheng)實(shi)多(duo)重宇(yu)(yu)宙的(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)，但這(zhe)一(yi)假設(she)激發了科(ke)學家們的(de)(de)(de)(de)極(ji)大興趣，并(bing)已成為(wei)當今物理(li)(li)學研究(jiu)的(de)(de)(de)(de)重要領(ling)域之一(yi)。

而(er)提議的(de)理論，M理論希望能(neng)(neng)藉由單(dan)(dan)一(yi)(yi)(yi)個理論來(lai)解釋所有(you)物質(zhi)(zhi)(zhi)與能(neng)(neng)源的(de)本(ben)(ben)質(zhi)(zhi)(zhi)與交互關系。但是(shi)(shi)(shi)對年來(lai)，M理論最大(da)的(de)弱點是(shi)(shi)(shi)它(ta)有(you)5個不同的(de)版(ban)本(ben)(ben)。到(dao)底哪(na)一(yi)(yi)(yi)個描述了(le)宇宙？在(zai)M理論前，所有(you)的(de)亞原子(zi)都被說成(cheng)是(shi)(shi)(shi)由微小的(de)超弦組成(cheng)的(de)。M理論組成(cheng)亞原子(zi)的(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)增(zeng)加了(le)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)叫做“膜(mo)”的(de)更(geng)為神(shen)秘的(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)，它(ta)就像生理學(xue)上的(de)膜(mo)一(yi)(yi)(yi)樣，但最多有(you)9個維數度。現在(zai)的(de)問(wen)題是(shi)(shi)(shi)，什么是(shi)(shi)(shi)更(geng)基本(ben)(ben)的(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)組成(cheng)單(dan)(dan)位(wei)，是(shi)(shi)(shi)膜(mo)組成(cheng)了(le)弦還是(shi)(shi)(shi)剛好相反？或(huo)者(zhe)另外存(cun)在(zai)著一(yi)(yi)(yi)些(xie)更(geng)基本(ben)(ben)的(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)單(dan)(dan)位(wei)，只是(shi)(shi)(shi)人們沒有(you)想到(dao)罷(ba)了(le)？最后，這兩種(zhong)東西中是(shi)(shi)(shi)否有(you)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)確實存(cun)在(zai)？這些(xie)問(wen)題都依舊值得(de)深(shen)入和探(tan)討。