在物理宇宙學中，暗能量是一種充溢空間的、增加宇宙膨(peng)脹速(su)度的(de)(de)(de)難以察覺的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)形式(shi)。暗(an)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)假說是(shi)當今(jin)對宇(yu)宙加速(su)膨(peng)脹的(de)(de)(de)觀測(ce)結果的(de)(de)(de)解(jie)釋(shi)中最為流行的(de)(de)(de)一種(zhong)。暗(an)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)傾(qing)向于增(zeng)加宇(yu)宙膨(peng)脹速(su)度。在(zai)最廣泛接受的(de)(de)(de)暗(an)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)模型中，它是(shi)一個“宇(yu)宙常數”：空間(jian)(jian)本身的(de)(de)(de)固有屬性(xing)，它具(ju)有“負壓力”驅動(dong)空間(jian)(jian)。隨(sui)著空間(jian)(jian)的(de)(de)(de)擴大，更(geng)多的(de)(de)(de)空間(jian)(jian)被創造(zao)出來(lai)(lai)，隨(sui)之(zhi)而來(lai)(lai)的(de)(de)(de)是(shi)更(geng)多的(de)(de)(de)暗(an)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)。近幾年(nian)完(wan)成的(de)(de)(de)關于超(chao)過20萬座(zuo)星系(xi)的(de)(de)(de)調查(cha)，似乎(hu)確定(ding)了(le)暗(an)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)。但(dan)是(shi)，物理學者(zhe)仍舊無法(fa)精確地描(miao)述(shu)與解(jie)釋(shi)暗(an)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)物理性(xing)質。所(suo)以暗(an)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)到底什么，成為物理世紀難題。

物(wu)理(li)(li)學未解(jie)之謎有(you)哪(na)些？想(xiang)必不少人(ren)同(tong)Maigoo小(xiao)編(bian)一(yi)(yi)(yi)樣，對這(zhe)個(ge)問題十分耳熟。宇宙(zhou)的終(zhong)極命運是物(wu)理(li)(li)宇宙(zhou)學中(zhong)(zhong)一(yi)(yi)(yi)個(ge)主要的議(yi)題。幾(ji)乎(hu)可以(yi)肯定的是，地(di)球(qiu)終(zhong)將(jiang)會(hui)(hui)死亡，然而不確定的是，宇宙(zhou)本身(shen)何時會(hui)(hui)死亡，以(yi)及如何死亡。我們唯一(yi)(yi)(yi)能確定的是，未來它將(jiang)會(hui)(hui)發生。一(yi)(yi)(yi)些科學家(jia)認為宇宙(zhou)將(jiang)會(hui)(hui)在(zai)“熱寂”中(zhong)(zhong)毀滅，而“熱寂”將(jiang)會(hui)(hui)使不同(tong)物(wu)體間的熱量(liang)差異變為零(ling)(ling)。最終(zhong)，整個(ge)宇宙(zhou)將(jiang)會(hui)(hui)在(zai)絕對零(ling)(ling)度(du)以(yi)上的溫度(du)(-459.67華氏(shi)度(du))中(zhong)(zhong)凍(dong)結。也有(you)“大(da)擠壓”理(li)(li)論，“大(da)變動(dong)”理(li)(li)論或(huo)者宇宙(zhou)“大(da)撕(si)裂”，暗能量(liang)會(hui)(hui)膨脹，變得(de)更大(da)，把銀(yin)河撕(si)成碎片？

在(zai)宇(yu)(yu)宙(zhou)中，為什么(me)偵測實驗結果(guo)顯示(shi)，物(wu)質(zhi)比反(fan)物(wu)質(zhi)多(duo)(duo)很多(duo)(duo)？人們假設(she)宇(yu)(yu)宙(zhou)會對(dui)稱地(di)對(dui)待物(wu)質(zhi)和反(fan)物(wu)質(zhi)，因此，在(zai)大(da)爆炸應該(gai)制(zhi)造(zao)出等量的物(wu)質(zhi)和反(fan)物(wu)質(zhi)。如果(guo)發生(sheng)這(zhe)種情況，這(zhe)兩種物(wu)質(zhi)就會完全湮滅(mie)。但是，宇(yu)(yu)宙(zhou)的狀況并不(bu)是這(zhe)樣。在(zai)大(da)爆炸發生(sheng)之后，一定(ding)有(you)某些(xie)(xie)物(wu)理(li)定(ding)律不(bu)平等地(di)作用(yong)于物(wu)質(zhi)與反(fan)物(wu)質(zhi)，才會導致有(you)多(duo)(duo)余的物(wu)質(zhi)沒有(you)被湮滅(mie)。那么(me)這(zhe)些(xie)(xie)物(wu)理(li)定(ding)律為何？在(zai)最(zui)初(chu)宇(yu)(yu)宙(zhou)是否(fou)有(you)某些(xie)(xie)作用(yong)力(li)(li)存在(zai)，但是后來隨著宇(yu)(yu)宙(zhou)演化(hua)，這(zhe)些(xie)(xie)作用(yong)力(li)(li)已消失(shi)無蹤？對(dui)此，沒有(you)公認的合理(li)解釋。它也成為世界(jie)最(zui)難(nan)(nan)物(wu)理(li)難(nan)(nan)題。

在電子(zi)、光子(zi)和其他基(ji)本(ben)粒子(zi)的奇(qi)異領域，量(liang)子(zi)力學(xue)是(shi)(shi)定律。根(gen)(gen)據量(liang)子(zi)理論，粒子(zi)的行為(wei)(wei)常常像波(bo)，用(yong)于描述(shu)粒子(zi)行為(wei)(wei)的“波(bo)函數”預測(ce)一個(ge)粒子(zi)可能的特性，諸如它(ta)的位置和速度(du)，而(er)非(fei)確定的特性。當我們進行測(ce)量(liang)時(shi)，波(bo)函數發生坍縮，原(yuan)本(ben)的量(liang)子(zi)態概(gai)率性地確定為(wei)(wei)單一結果。這種(zhong)坍縮機制解釋(shi)了為(wei)(wei)什么測(ce)量(liang)會(hui)影響結果，但為(wei)(wei)何(he)和如何(he)發生仍然(ran)是(shi)(shi)個(ge)謎。這一謎團被稱為(wei)(wei)“測(ce)量(liang)問題(ti)”，它(ta)是(shi)(shi)量(liang)子(zi)力學(xue)中最根(gen)(gen)本(ben)的問題(ti)之一，亦是(shi)(shi)十大(da)物理學(xue)難題(ti)之一。

這(zhe)個(ge)問題(ti)也是(shi)物理(li)(li)學(xue)(xue)未(wei)解決的難題(ti)之一(yi)。物理(li)(li)學(xue)(xue)在(zai)(zai)微觀的層(ceng)次幾(ji)乎完全是(shi)時(shi)(shi)間(jian)對(dui)稱(cheng)的，但是(shi)在(zai)(zai)宏(hong)觀層(ceng)次表明(ming)時(shi)(shi)間(jian)存在(zai)(zai)著明(ming)顯的方向性(xing)(xing)。而(er)(er)我們通常(chang)所(suo)說的時(shi)(shi)間(jian)之箭（即(ji)時(shi)(shi)間(jian)箭頭），就是(shi)用于描述這(zhe)種不對(dui)稱(cheng)的現象。由于這(zhe)些物理(li)(li)規律是(shi)非時(shi)(shi)間(jian)對(dui)稱(cheng)的，因而(er)(er)可在(zai)(zai)物理(li)(li)學(xue)(xue)上據此(ci)明(ming)確地(di)指出時(shi)(shi)間(jian)的方向。而(er)(er)時(shi)(shi)間(jian)在(zai)(zai)前進(jin)，是(shi)因為(wei)宇宙(zhou)的一(yi)個(ge)屬性(xing)(xing)叫做“熵(shang)”，粗略地(di)定義(yi)為(wei)無序(xu)(xu)程(cheng)度，它只會(hui)增加(jia)，所(suo)以(yi)在(zai)(zai)它發生后，沒有(you)辦法逆轉熵(shang)的上升。熵(shang)增加(jia)的事實是(shi)一(yi)個(ge)邏輯問題(ti)：粒(li)子的無序(xu)(xu)排列比(bi)有(you)序(xu)(xu)排列要多，因此(ci)隨著事物的變(bian)化，它們往往會(hui)陷入混亂。但這(zhe)里潛(qian)在(zai)(zai)的問題(ti)是(shi)，為(wei)什么宇宙(zhou)從一(yi)開始就如此(ci)有(you)序(xu)(xu)？即(ji)為(wei)什么會(hui)有(you)時(shi)(shi)間(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(men)進行了大量的研究，但黑洞(dong)(dong)內部的具體(ti)情況仍然(ran)是未知(zhi)的，因為目前還沒(mei)有理論(lun)或技術(shu)能夠描述或觀測黑洞(dong)(dong)內部的情況。

以(yi)前(qian)，人們普(pu)遍認為(wei)質(zhi)(zhi)子(zi)是(shi)非常穩(wen)定，它永遠不會分裂(lie)(lie)成更小(xiao)的(de)(de)(de)(de)顆粒。然(ran)而，在上世紀70年(nian)代，物理(li)學(xue)家認識到(dao)，他們提出的(de)(de)(de)(de)“大一(yi)統理(li)論”暗(an)示：質(zhi)(zhi)子(zi)必須是(shi)不穩(wen)定的(de)(de)(de)(de)。只(zhi)要(yao)有足(zu)夠(gou)的(de)(de)(de)(de)時間，在極其(qi)偶然(ran)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，質(zhi)(zhi)子(zi)是(shi)會分裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)。盡管實(shi)驗(yan)(yan)人員多年(nian)來一(yi)直在地下實(shi)驗(yan)(yan)室(shi)中(zhong)尋找質(zhi)(zhi)子(zi)分裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)證(zheng)據，但至今仍未觀測到(dao)質(zhi)(zhi)子(zi)的(de)(de)(de)(de)死亡率，這表明質(zhi)(zhi)子(zi)的(de)(de)(de)(de)壽(shou)命極長，可能(neng)超過了10億(yi)億(yi)億(yi)年(nian)。因此(ci)，對于(yu)質(zhi)(zhi)子(zi)的(de)(de)(de)(de)壽(shou)命有多長，還需要(yao)進一(yi)步的(de)(de)(de)(de)研究和實(shi)驗(yan)(yan)驗(yan)(yan)證(zheng)。

“大統(tong)一理(li)論(lun)(lun)”指出：構成我們常見物(wu)(wu)質的(de)(de)粒子如質子、電(dian)子，與(yu)傳遞作(zuo)用力的(de)(de)粒子——玻(bo)色子，會(hui)存在(zai)一種稱(cheng)作(zuo)“超(chao)(chao)對(dui)(dui)稱(cheng)”的(de)(de)關系。目(mu)前該對(dui)(dui)稱(cheng)性尚未(wei)在(zai)自(zi)然界中(zhong)被觀測到。物(wu)(wu)理(li)學家認為(wei)這種對(dui)(dui)稱(cheng)性是(shi)(shi)自(zi)發破缺的(de)(de)。如果理(li)論(lun)(lun)是(shi)(shi)正確的(de)(de)，宇宙就是(shi)(shi)超(chao)(chao)對(dui)(dui)稱(cheng)的(de)(de)，那(nei)么(me)就必(bi)須解釋我們現在(zai)為(wei)什么(me)觀測不(bu)到這種對(dui)(dui)稱(cheng)性。而超(chao)(chao)對(dui)(dui)稱(cheng)性又是(shi)(shi)如何破滅的(de)(de)呢？這也成為(wei)了(le)十大物(wu)(wu)理(li)學未(wei)解之謎(mi)。

多(duo)元宇宙(zhou)(zhou)是(shi)一個(ge)理論上的(de)無限個(ge)或(huo)有(you)限個(ge)可能(neng)的(de)宇宙(zhou)(zhou)的(de)集(ji)合(he)，包括(kuo)了(le)一切存(cun)在(zai)和可能(neng)存(cun)在(zai)的(de)事物：所有(you)的(de)空間、時間、物質、能(neng)量以及(ji)描(miao)述它(ta)們(men)(men)的(de)物理定律和物理常數(shu)。通俗(su)來(lai)講，多(duo)重(zhong)(zhong)宇宙(zhou)(zhou)就是(shi)指宇宙(zhou)(zhou)間存(cun)在(zai)許多(duo)個(ge)不同(tong)的(de)并(bing)行(xing)宇宙(zhou)(zhou)，這些宇宙(zhou)(zhou)和我們(men)(men)所生活的(de)宇宙(zhou)(zhou)一樣(yang)真實存(cun)在(zai)，但卻獨(du)立于彼此(ci)，每個(ge)宇宙(zhou)(zhou)都(dou)有(you)自己獨(du)特的(de)物理規(gui)律和初始條件。值得maigoo小編(bian)一提(ti)的(de)是(shi)，多(duo)重(zhong)(zhong)宇宙(zhou)(zhou)的(de)概念早在(zai)20世紀50年代就被物理學(xue)家們(men)(men)提(ti)出(chu)，并(bing)在(zai)隨后(hou)的(de)幾十(shi)年里不斷得到完(wan)善。盡管我們(men)(men)目前還沒有(you)確鑿證據來(lai)證實多(duo)重(zhong)(zhong)宇宙(zhou)(zhou)的(de)存(cun)在(zai)，但這一假設激發了(le)科學(xue)家們(men)(men)的(de)極大興趣，并(bing)已成為當今物理學(xue)研究的(de)重(zhong)(zhong)要(yao)領域之一。

而提議的(de)(de)理(li)論(lun)，M理(li)論(lun)希望(wang)能(neng)藉由(you)單(dan)一(yi)個(ge)理(li)論(lun)來解釋所有(you)物(wu)質(zhi)(zhi)與(yu)(yu)能(neng)源的(de)(de)本(ben)質(zhi)(zhi)與(yu)(yu)交(jiao)互關系。但是(shi)(shi)對年(nian)來，M理(li)論(lun)最大的(de)(de)弱點是(shi)(shi)它有(you)5個(ge)不同的(de)(de)版(ban)本(ben)。到底哪一(yi)個(ge)描述了(le)宇(yu)宙？在M理(li)論(lun)前，所有(you)的(de)(de)亞原子都被說成是(shi)(shi)由(you)微小(xiao)的(de)(de)超弦(xian)組(zu)成的(de)(de)。M理(li)論(lun)組(zu)成亞原子的(de)(de)物(wu)質(zhi)(zhi)增加(jia)了(le)一(yi)種叫(jiao)做“膜(mo)”的(de)(de)更為(wei)神秘的(de)(de)物(wu)質(zhi)(zhi)，它就像生理(li)學上的(de)(de)膜(mo)一(yi)樣，但最多有(you)9個(ge)維數度(du)。現在的(de)(de)問題(ti)是(shi)(shi)，什么是(shi)(shi)更基(ji)(ji)本(ben)的(de)(de)物(wu)質(zhi)(zhi)組(zu)成單(dan)位，是(shi)(shi)膜(mo)組(zu)成了(le)弦(xian)還(huan)是(shi)(shi)剛好相(xiang)反？或(huo)者(zhe)另外(wai)存(cun)在著一(yi)些(xie)更基(ji)(ji)本(ben)的(de)(de)物(wu)質(zhi)(zhi)單(dan)位，只是(shi)(shi)人們沒有(you)想到罷了(le)？最后，這兩種東西中(zhong)是(shi)(shi)否有(you)一(yi)種確實存(cun)在？這些(xie)問題(ti)都依(yi)舊(jiu)值(zhi)得(de)深(shen)入和探討(tao)。