在物理宇宙學中，暗能量是一種充溢空間的、增加宇宙膨(peng)脹(zhang)速度的(de)(de)(de)難以(yi)察覺的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)形式。暗(an)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)假說是(shi)(shi)當今對宇宙(zhou)(zhou)加速膨(peng)脹(zhang)的(de)(de)(de)觀測結果(guo)的(de)(de)(de)解釋中(zhong)最(zui)為(wei)流(liu)行的(de)(de)(de)一種。暗(an)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)傾向于(yu)增加宇宙(zhou)(zhou)膨(peng)脹(zhang)速度。在最(zui)廣(guang)泛接受的(de)(de)(de)暗(an)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)模型中(zhong)，它(ta)是(shi)(shi)一個“宇宙(zhou)(zhou)常數”：空(kong)(kong)間本身的(de)(de)(de)固有屬性(xing)，它(ta)具有“負壓力”驅動空(kong)(kong)間。隨著(zhu)空(kong)(kong)間的(de)(de)(de)擴大(da)，更多的(de)(de)(de)空(kong)(kong)間被創造出來(lai)，隨之而(er)來(lai)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)更多的(de)(de)(de)暗(an)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)。近幾年完成的(de)(de)(de)關于(yu)超過20萬座星(xing)系(xi)的(de)(de)(de)調查(cha)，似乎確定(ding)了暗(an)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)存在。但是(shi)(shi)，物理學者仍(reng)舊無法精確地描述與(yu)解釋暗(an)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)物理性(xing)質。所(suo)以(yi)暗(an)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)到底什么，成為(wei)物理世紀(ji)難題。

物理(li)(li)(li)學未解之謎有哪些？想(xiang)必不少人同Maigoo小編一樣，對(dui)(dui)這(zhe)個(ge)問題(ti)十分耳(er)熟。宇(yu)(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的(de)終(zhong)(zhong)極命運是物理(li)(li)(li)宇(yu)(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)學中(zhong)一個(ge)主(zhu)要的(de)議題(ti)。幾乎可以肯定(ding)的(de)是，地球終(zhong)(zhong)將會(hui)(hui)死亡，然(ran)而不確(que)定(ding)的(de)是，宇(yu)(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)本身何時會(hui)(hui)死亡，以及如何死亡。我們唯一能確(que)定(ding)的(de)是，未來它將會(hui)(hui)發生。一些科學家認為宇(yu)(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)將會(hui)(hui)在(zai)“熱(re)寂(ji)”中(zhong)毀(hui)滅(mie)，而“熱(re)寂(ji)”將會(hui)(hui)使(shi)不同物體間(jian)的(de)熱(re)量差異變(bian)為零(ling)。最(zui)終(zhong)(zhong)，整個(ge)宇(yu)(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)將會(hui)(hui)在(zai)絕(jue)對(dui)(dui)零(ling)度(du)以上的(de)溫度(du)(-459.67華氏度(du))中(zhong)凍(dong)結(jie)。也(ye)有“大擠(ji)壓”理(li)(li)(li)論，“大變(bian)動(dong)”理(li)(li)(li)論或者宇(yu)(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)“大撕(si)(si)裂”，暗能量會(hui)(hui)膨(peng)脹，變(bian)得更(geng)大，把銀河撕(si)(si)成碎(sui)片？

在(zai)宇宙中，為(wei)什么偵(zhen)測(ce)實驗(yan)結果(guo)顯示，物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)比反(fan)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)多(duo)(duo)很多(duo)(duo)？人們假設宇宙會(hui)對(dui)稱地對(dui)待物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)和反(fan)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)，因(yin)此，在(zai)大(da)(da)爆炸應該(gai)制造出等量的(de)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)和反(fan)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)。如果(guo)發(fa)生這種情況，這兩(liang)種物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)就會(hui)完全湮滅。但是(shi)(shi)，宇宙的(de)狀況并(bing)不是(shi)(shi)這樣。在(zai)大(da)(da)爆炸發(fa)生之后，一定(ding)有某(mou)些(xie)(xie)物(wu)(wu)理(li)定(ding)律不平等地作(zuo)用于物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)與反(fan)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)，才會(hui)導致有多(duo)(duo)余(yu)的(de)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)沒有被湮滅。那么這些(xie)(xie)物(wu)(wu)理(li)定(ding)律為(wei)何？在(zai)最初宇宙是(shi)(shi)否有某(mou)些(xie)(xie)作(zuo)用力存在(zai)，但是(shi)(shi)后來隨(sui)著(zhu)宇宙演化，這些(xie)(xie)作(zuo)用力已消失無蹤？對(dui)此，沒有公認的(de)合理(li)解釋。它也成為(wei)世界(jie)最難(nan)物(wu)(wu)理(li)難(nan)題。

在電子(zi)、光子(zi)和其他基本(ben)粒子(zi)的(de)(de)奇異領域，量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)力學(xue)是定(ding)律。根據量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)理(li)論(lun)，粒子(zi)的(de)(de)行為(wei)(wei)常(chang)常(chang)像波，用(yong)于描述粒子(zi)行為(wei)(wei)的(de)(de)“波函(han)數(shu)”預測(ce)一(yi)(yi)個粒子(zi)可能的(de)(de)特性，諸如它的(de)(de)位(wei)置和速度，而非確定(ding)的(de)(de)特性。當我(wo)們進行測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)時(shi)，波函(han)數(shu)發生(sheng)坍(tan)縮(suo)(suo)，原(yuan)本(ben)的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)態(tai)概率性地確定(ding)為(wei)(wei)單(dan)一(yi)(yi)結果。這種坍(tan)縮(suo)(suo)機(ji)制解釋了為(wei)(wei)什么測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)會影響結果，但為(wei)(wei)何和如何發生(sheng)仍然是個謎(mi)(mi)。這一(yi)(yi)謎(mi)(mi)團(tuan)被稱為(wei)(wei)“測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)問題(ti)(ti)”，它是量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)力學(xue)中最根本(ben)的(de)(de)問題(ti)(ti)之(zhi)一(yi)(yi)，亦是十大物理(li)學(xue)難(nan)題(ti)(ti)之(zhi)一(yi)(yi)。

這(zhe)(zhe)個(ge)問題(ti)也是(shi)物(wu)(wu)理(li)學(xue)(xue)未解(jie)決的(de)(de)難題(ti)之(zhi)(zhi)一(yi)(yi)。物(wu)(wu)理(li)學(xue)(xue)在(zai)(zai)微觀(guan)的(de)(de)層次幾(ji)乎(hu)完(wan)全是(shi)時(shi)間(jian)對(dui)稱(cheng)的(de)(de)，但是(shi)在(zai)(zai)宏(hong)觀(guan)層次表明(ming)(ming)時(shi)間(jian)存(cun)在(zai)(zai)著(zhu)明(ming)(ming)顯(xian)的(de)(de)方(fang)向性。而(er)我(wo)們(men)通(tong)常所說的(de)(de)時(shi)間(jian)之(zhi)(zhi)箭（即時(shi)間(jian)箭頭），就是(shi)用于描述這(zhe)(zhe)種不(bu)對(dui)稱(cheng)的(de)(de)現象。由于這(zhe)(zhe)些物(wu)(wu)理(li)規律是(shi)非時(shi)間(jian)對(dui)稱(cheng)的(de)(de)，因而(er)可在(zai)(zai)物(wu)(wu)理(li)學(xue)(xue)上(shang)據此(ci)明(ming)(ming)確地指出時(shi)間(jian)的(de)(de)方(fang)向。而(er)時(shi)間(jian)在(zai)(zai)前進，是(shi)因為宇(yu)宙(zhou)(zhou)的(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)屬性叫做“熵(shang)”，粗略地定(ding)義為無序(xu)程度，它只會增加，所以在(zai)(zai)它發生(sheng)后，沒有(you)(you)辦法逆轉(zhuan)熵(shang)的(de)(de)上(shang)升。熵(shang)增加的(de)(de)事(shi)實是(shi)一(yi)(yi)個(ge)邏輯問題(ti)：粒子的(de)(de)無序(xu)排列比有(you)(you)序(xu)排列要多，因此(ci)隨著(zhu)事(shi)物(wu)(wu)的(de)(de)變化(hua)，它們(men)往往會陷入混亂。但這(zhe)(zhe)里潛在(zai)(zai)的(de)(de)問題(ti)是(shi)，為什么(me)宇(yu)宙(zhou)(zhou)從一(yi)(yi)開始就如此(ci)有(you)(you)序(xu)？即為什么(me)會有(you)(you)時(shi)間(jian)之(zhi)(zhi)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(xing)了(le)大量的(de)研究，但黑(hei)洞內(nei)部的(de)具體情(qing)況仍然是未知的(de)，因為目前還沒有理論(lun)或技術(shu)能夠描述或觀測黑(hei)洞內(nei)部的(de)情(qing)況。

以前，人(ren)們普(pu)遍認為(wei)質(zhi)(zhi)子(zi)是非(fei)常穩定，它永(yong)遠不(bu)會分(fen)(fen)裂(lie)成更小的(de)(de)(de)(de)(de)顆粒(li)。然(ran)而，在(zai)上世紀70年代，物理(li)學家認識到(dao)，他們提出的(de)(de)(de)(de)(de)“大(da)一統理(li)論”暗示：質(zhi)(zhi)子(zi)必須是不(bu)穩定的(de)(de)(de)(de)(de)。只要有足(zu)夠的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)，在(zai)極其(qi)偶然(ran)的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，質(zhi)(zhi)子(zi)是會分(fen)(fen)裂(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)。盡管實驗(yan)(yan)人(ren)員多年來一直在(zai)地下實驗(yan)(yan)室中尋找(zhao)質(zhi)(zhi)子(zi)分(fen)(fen)裂(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)證(zheng)據(ju)，但至今(jin)仍未觀測到(dao)質(zhi)(zhi)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)死亡率，這表明質(zhi)(zhi)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)壽(shou)命極長，可能(neng)超過(guo)了10億(yi)億(yi)億(yi)年。因此，對(dui)于質(zhi)(zhi)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)壽(shou)命有多長，還需要進一步的(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)和(he)實驗(yan)(yan)驗(yan)(yan)證(zheng)。

“大統一理(li)(li)論”指出：構成(cheng)我們常(chang)見物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)粒(li)子(zi)如質(zhi)子(zi)、電子(zi)，與傳遞(di)作用力的(de)(de)粒(li)子(zi)——玻色子(zi)，會存(cun)在(zai)(zai)一種稱作“超對(dui)(dui)稱”的(de)(de)關系。目前該對(dui)(dui)稱性尚未(wei)(wei)在(zai)(zai)自然界中被觀(guan)測到(dao)。物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)(xue)家(jia)認為(wei)這(zhe)種對(dui)(dui)稱性是(shi)自發(fa)破(po)缺的(de)(de)。如果理(li)(li)論是(shi)正(zheng)確(que)的(de)(de)，宇宙就(jiu)是(shi)超對(dui)(dui)稱的(de)(de)，那么(me)就(jiu)必須解(jie)釋我們現在(zai)(zai)為(wei)什么(me)觀(guan)測不到(dao)這(zhe)種對(dui)(dui)稱性。而超對(dui)(dui)稱性又是(shi)如何(he)破(po)滅的(de)(de)呢？這(zhe)也成(cheng)為(wei)了十大物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)(xue)未(wei)(wei)解(jie)之謎。

多(duo)元宇(yu)宙(zhou)(zhou)是一個(ge)(ge)理論上的(de)無(wu)限(xian)個(ge)(ge)或有(you)(you)(you)限(xian)個(ge)(ge)可(ke)能(neng)的(de)宇(yu)宙(zhou)(zhou)的(de)集合，包括(kuo)了一切(qie)存在(zai)和(he)可(ke)能(neng)存在(zai)的(de)事(shi)物(wu)：所(suo)有(you)(you)(you)的(de)空(kong)間(jian)、時(shi)間(jian)、物(wu)質(zhi)、能(neng)量以及描(miao)述它(ta)們的(de)物(wu)理定律和(he)物(wu)理常數(shu)。通俗來(lai)(lai)講(jiang)，多(duo)重(zhong)(zhong)宇(yu)宙(zhou)(zhou)就是指宇(yu)宙(zhou)(zhou)間(jian)存在(zai)許多(duo)個(ge)(ge)不同的(de)并行宇(yu)宙(zhou)(zhou)，這些宇(yu)宙(zhou)(zhou)和(he)我們所(suo)生活的(de)宇(yu)宙(zhou)(zhou)一樣真實存在(zai)，但(dan)卻獨立(li)于彼此(ci)，每個(ge)(ge)宇(yu)宙(zhou)(zhou)都有(you)(you)(you)自(zi)己獨特的(de)物(wu)理規律和(he)初始條件。值得maigoo小編一提(ti)的(de)是，多(duo)重(zhong)(zhong)宇(yu)宙(zhou)(zhou)的(de)概念早(zao)在(zai)20世紀50年(nian)代就被(bei)物(wu)理學家們提(ti)出，并在(zai)隨后(hou)的(de)幾(ji)十年(nian)里不斷得到完善(shan)。盡管我們目前(qian)還沒(mei)有(you)(you)(you)確鑿(zao)證據來(lai)(lai)證實多(duo)重(zhong)(zhong)宇(yu)宙(zhou)(zhou)的(de)存在(zai)，但(dan)這一假設(she)激發了科學家們的(de)極大興趣，并已(yi)成(cheng)為當今物(wu)理學研究的(de)重(zhong)(zhong)要領域(yu)之一。

而提議的(de)理(li)論(lun)，M理(li)論(lun)希望能藉(jie)由單一(yi)個理(li)論(lun)來(lai)解(jie)釋所有(you)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)與能源的(de)本(ben)(ben)(ben)質(zhi)(zhi)(zhi)與交互關系。但是(shi)(shi)(shi)對年來(lai)，M理(li)論(lun)最大的(de)弱點是(shi)(shi)(shi)它有(you)5個不(bu)同的(de)版本(ben)(ben)(ben)。到底(di)哪一(yi)個描述了(le)(le)宇宙？在(zai)(zai)M理(li)論(lun)前，所有(you)的(de)亞(ya)原子都被說成(cheng)是(shi)(shi)(shi)由微(wei)小的(de)超弦組(zu)(zu)成(cheng)的(de)。M理(li)論(lun)組(zu)(zu)成(cheng)亞(ya)原子的(de)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)增加了(le)(le)一(yi)種(zhong)叫做“膜”的(de)更為(wei)神(shen)秘的(de)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)，它就像(xiang)生理(li)學(xue)上(shang)的(de)膜一(yi)樣，但最多有(you)9個維數度。現在(zai)(zai)的(de)問(wen)題是(shi)(shi)(shi)，什(shen)么(me)是(shi)(shi)(shi)更基(ji)本(ben)(ben)(ben)的(de)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)組(zu)(zu)成(cheng)單位，是(shi)(shi)(shi)膜組(zu)(zu)成(cheng)了(le)(le)弦還(huan)是(shi)(shi)(shi)剛好相反？或者另(ling)外存在(zai)(zai)著(zhu)一(yi)些(xie)更基(ji)本(ben)(ben)(ben)的(de)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)單位，只是(shi)(shi)(shi)人(ren)們沒有(you)想到罷了(le)(le)？最后，這兩種(zhong)東西中(zhong)是(shi)(shi)(shi)否有(you)一(yi)種(zhong)確實存在(zai)(zai)？這些(xie)問(wen)題都依舊值得深(shen)入和探討。