在物理宇宙學中，暗能量是一種充溢空間的、增加宇宙膨(peng)(peng)脹(zhang)速度的(de)(de)(de)難以察覺的(de)(de)(de)能(neng)量形式。暗能(neng)量假說(shuo)是當今對宇(yu)宙加速膨(peng)(peng)脹(zhang)的(de)(de)(de)觀(guan)測結果的(de)(de)(de)解(jie)釋中(zhong)最為流行的(de)(de)(de)一(yi)種。暗能(neng)量傾向于增加宇(yu)宙膨(peng)(peng)脹(zhang)速度。在(zai)(zai)最廣泛接受的(de)(de)(de)暗能(neng)量模(mo)型(xing)中(zhong)，它是一(yi)個“宇(yu)宙常(chang)數”：空間本身(shen)的(de)(de)(de)固有屬性，它具有“負壓力”驅動空間。隨著空間的(de)(de)(de)擴大，更多的(de)(de)(de)空間被創造出來，隨之(zhi)而來的(de)(de)(de)是更多的(de)(de)(de)暗能(neng)量。近(jin)幾(ji)年完成(cheng)的(de)(de)(de)關于超過20萬座星系的(de)(de)(de)調查，似乎確定了暗能(neng)量的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)。但(dan)是，物理學者仍舊無法精(jing)確地描述與解(jie)釋暗能(neng)量的(de)(de)(de)物理性質。所以暗能(neng)量到底(di)什么，成(cheng)為物理世紀難題。

物理(li)學未解之(zhi)謎(mi)有哪些？想必不(bu)少人(ren)同Maigoo小編一(yi)樣(yang)，對這個問(wen)題十分耳熟。宇宙(zhou)的(de)(de)(de)終極命運(yun)是物理(li)宇宙(zhou)學中一(yi)個主(zhu)要的(de)(de)(de)議題。幾乎可以肯定的(de)(de)(de)是，地(di)球終將會(hui)死亡，然而(er)不(bu)確(que)定的(de)(de)(de)是，宇宙(zhou)本身何(he)時會(hui)死亡，以及如何(he)死亡。我們唯一(yi)能確(que)定的(de)(de)(de)是，未來它(ta)將會(hui)發生。一(yi)些科學家認為(wei)宇宙(zhou)將會(hui)在“熱寂”中毀滅，而(er)“熱寂”將會(hui)使(shi)不(bu)同物體間的(de)(de)(de)熱量差異變(bian)為(wei)零(ling)。最(zui)終，整個宇宙(zhou)將會(hui)在絕對零(ling)度以上的(de)(de)(de)溫度(-459.67華氏度)中凍結。也有“大(da)擠壓”理(li)論(lun)，“大(da)變(bian)動”理(li)論(lun)或者宇宙(zhou)“大(da)撕裂”，暗能量會(hui)膨脹，變(bian)得更大(da)，把銀(yin)河撕成碎片(pian)？

在(zai)(zai)(zai)(zai)宇(yu)宙中，為(wei)(wei)什么偵測實驗(yan)結果(guo)顯(xian)示，物(wu)(wu)質比反物(wu)(wu)質多很多？人們(men)假設(she)宇(yu)宙會(hui)對(dui)稱地(di)(di)對(dui)待物(wu)(wu)質和反物(wu)(wu)質，因此(ci)，在(zai)(zai)(zai)(zai)大爆(bao)炸應該(gai)制(zhi)造出等量的(de)物(wu)(wu)質和反物(wu)(wu)質。如果(guo)發生這(zhe)種情況，這(zhe)兩種物(wu)(wu)質就會(hui)完全湮滅(mie)。但是，宇(yu)宙的(de)狀況并不是這(zhe)樣。在(zai)(zai)(zai)(zai)大爆(bao)炸發生之后(hou)，一定(ding)有(you)(you)某(mou)些(xie)物(wu)(wu)理定(ding)律(lv)(lv)不平等地(di)(di)作(zuo)用于物(wu)(wu)質與(yu)反物(wu)(wu)質，才會(hui)導致(zhi)有(you)(you)多余的(de)物(wu)(wu)質沒有(you)(you)被湮滅(mie)。那(nei)么這(zhe)些(xie)物(wu)(wu)理定(ding)律(lv)(lv)為(wei)(wei)何？在(zai)(zai)(zai)(zai)最(zui)(zui)初(chu)宇(yu)宙是否有(you)(you)某(mou)些(xie)作(zuo)用力(li)存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)，但是后(hou)來(lai)隨著宇(yu)宙演化，這(zhe)些(xie)作(zuo)用力(li)已消失無蹤？對(dui)此(ci)，沒有(you)(you)公(gong)認的(de)合(he)理解釋(shi)。它也成為(wei)(wei)世界最(zui)(zui)難物(wu)(wu)理難題。

在電子(zi)(zi)、光子(zi)(zi)和其他(ta)基本(ben)粒(li)子(zi)(zi)的(de)(de)奇異(yi)領(ling)域，量(liang)子(zi)(zi)力(li)學(xue)是(shi)定律。根(gen)據量(liang)子(zi)(zi)理論，粒(li)子(zi)(zi)的(de)(de)行為(wei)常(chang)常(chang)像波，用于描述粒(li)子(zi)(zi)行為(wei)的(de)(de)“波函(han)數(shu)”預測一(yi)個(ge)粒(li)子(zi)(zi)可(ke)能(neng)的(de)(de)特性(xing)，諸如它(ta)的(de)(de)位置和速(su)度，而非確(que)定的(de)(de)特性(xing)。當(dang)我(wo)們(men)進(jin)行測量(liang)時，波函(han)數(shu)發生坍(tan)縮，原本(ben)的(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)態概率性(xing)地確(que)定為(wei)單一(yi)結果。這(zhe)種(zhong)坍(tan)縮機制解釋了為(wei)什么測量(liang)會影響結果，但(dan)為(wei)何和如何發生仍然是(shi)個(ge)謎。這(zhe)一(yi)謎團被稱為(wei)“測量(liang)問題”，它(ta)是(shi)量(liang)子(zi)(zi)力(li)學(xue)中最(zui)根(gen)本(ben)的(de)(de)問題之一(yi)，亦是(shi)十大物理學(xue)難題之一(yi)。

這(zhe)個問題也是(shi)物理(li)(li)學(xue)未解決(jue)的難題之(zhi)一(yi)。物理(li)(li)學(xue)在(zai)(zai)微觀(guan)的層次(ci)幾乎完全是(shi)時(shi)間(jian)對(dui)稱的，但是(shi)在(zai)(zai)宏觀(guan)層次(ci)表明(ming)時(shi)間(jian)存在(zai)(zai)著(zhu)明(ming)顯的方向性。而(er)(er)(er)我(wo)們(men)通常所說的時(shi)間(jian)之(zhi)箭(jian)（即時(shi)間(jian)箭(jian)頭），就是(shi)用于(yu)描述這(zhe)種不對(dui)稱的現象(xiang)。由于(yu)這(zhe)些物理(li)(li)規律(lv)是(shi)非時(shi)間(jian)對(dui)稱的，因而(er)(er)(er)可在(zai)(zai)物理(li)(li)學(xue)上據此(ci)明(ming)確地指出時(shi)間(jian)的方向。而(er)(er)(er)時(shi)間(jian)在(zai)(zai)前進，是(shi)因為(wei)(wei)宇宙的一(yi)個屬(shu)性叫做“熵”，粗(cu)略地定義為(wei)(wei)無(wu)(wu)序(xu)程度，它只會(hui)增加(jia)，所以在(zai)(zai)它發(fa)生后，沒有辦(ban)法(fa)逆(ni)轉熵的上升。熵增加(jia)的事實(shi)是(shi)一(yi)個邏(luo)輯問題：粒(li)子的無(wu)(wu)序(xu)排(pai)列比有序(xu)排(pai)列要多，因此(ci)隨著(zhu)事物的變化，它們(men)往往會(hui)陷入混亂(luan)。但這(zhe)里(li)潛在(zai)(zai)的問題是(shi)，為(wei)(wei)什么宇宙從一(yi)開始就如(ru)此(ci)有序(xu)？即為(wei)(wei)什么會(hui)有時(shi)間(jian)之(zhi)箭(jian)？

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)了大量的(de)(de)研究，但黑(hei)洞(dong)內(nei)部的(de)(de)具體情況(kuang)仍然是(shi)未知的(de)(de)，因為目前還(huan)沒有理論或技術能夠描述(shu)或觀測黑(hei)洞(dong)內(nei)部的(de)(de)情況(kuang)。

以前，人們普(pu)遍認(ren)為質(zhi)子(zi)(zi)是(shi)非(fei)常穩(wen)定(ding)，它永(yong)遠(yuan)不會分(fen)裂(lie)(lie)成(cheng)更(geng)小的(de)顆粒。然而，在上世紀70年代(dai)，物(wu)理學(xue)家(jia)認(ren)識到，他們提出(chu)的(de)“大一統理論”暗示：質(zhi)子(zi)(zi)必須是(shi)不穩(wen)定(ding)的(de)。只(zhi)要有足夠的(de)時間，在極其偶然的(de)情(qing)況下，質(zhi)子(zi)(zi)是(shi)會分(fen)裂(lie)(lie)的(de)。盡(jin)管(guan)實驗人員多年來一直在地下實驗室(shi)中(zhong)尋找質(zhi)子(zi)(zi)分(fen)裂(lie)(lie)的(de)證據，但(dan)至(zhi)今仍未(wei)觀測(ce)到質(zhi)子(zi)(zi)的(de)死亡(wang)率(lv)，這表(biao)明質(zhi)子(zi)(zi)的(de)壽命(ming)極長(chang)，可(ke)能(neng)超過(guo)了10億億億年。因(yin)此，對于(yu)質(zhi)子(zi)(zi)的(de)壽命(ming)有多長(chang)，還需要進一步(bu)的(de)研究和實驗驗證。

“大統一(yi)(yi)理論(lun)”指(zhi)出：構成我(wo)們常(chang)見(jian)物(wu)質的(de)(de)粒子如質子、電子，與傳遞作用力的(de)(de)粒子——玻色子，會存在一(yi)(yi)種(zhong)稱(cheng)(cheng)作“超對(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)”的(de)(de)關(guan)系。目前該對(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)性尚未在自然界中被觀測到(dao)。物(wu)理學(xue)家認為這種(zhong)對(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)性是自發破缺的(de)(de)。如果理論(lun)是正確的(de)(de)，宇宙就是超對(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)的(de)(de)，那(nei)么就必(bi)須解釋我(wo)們現(xian)在為什么觀測不到(dao)這種(zhong)對(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)性。而超對(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)性又是如何破滅的(de)(de)呢？這也成為了十大物(wu)理學(xue)未解之(zhi)謎。

多元宇(yu)(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)是(shi)一個(ge)(ge)(ge)理(li)(li)論上的(de)(de)(de)(de)無限個(ge)(ge)(ge)或有(you)限個(ge)(ge)(ge)可能(neng)的(de)(de)(de)(de)宇(yu)(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)集合，包(bao)括了一切存(cun)在(zai)和可能(neng)存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)事物(wu)(wu)：所(suo)有(you)的(de)(de)(de)(de)空間、時(shi)間、物(wu)(wu)質、能(neng)量以及描述它們(men)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)定(ding)律和物(wu)(wu)理(li)(li)常數(shu)。通俗來(lai)講(jiang)，多重(zhong)宇(yu)(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)就是(shi)指(zhi)宇(yu)(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)間存(cun)在(zai)許多個(ge)(ge)(ge)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)并(bing)(bing)行宇(yu)(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)，這些(xie)宇(yu)(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)和我們(men)所(suo)生活的(de)(de)(de)(de)宇(yu)(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)一樣真實存(cun)在(zai)，但(dan)卻獨立于彼此，每個(ge)(ge)(ge)宇(yu)(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)都(dou)有(you)自己獨特(te)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)規律和初(chu)始(shi)條件。值得maigoo小編一提(ti)的(de)(de)(de)(de)是(shi)，多重(zhong)宇(yu)(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)概念早(zao)在(zai)20世紀50年代就被(bei)物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)(xue)家們(men)提(ti)出(chu)，并(bing)(bing)在(zai)隨后的(de)(de)(de)(de)幾(ji)十年里不斷得到完善。盡管我們(men)目前還沒(mei)有(you)確鑿證據(ju)來(lai)證實多重(zhong)宇(yu)(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)，但(dan)這一假設激發了科學(xue)(xue)家們(men)的(de)(de)(de)(de)極大(da)興趣(qu)，并(bing)(bing)已成為(wei)當(dang)今物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)(xue)研究(jiu)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)領域之一。

而提(ti)議(yi)的(de)(de)(de)(de)理(li)論(lun)(lun)(lun)，M理(li)論(lun)(lun)(lun)希望(wang)能藉由單(dan)一(yi)個理(li)論(lun)(lun)(lun)來解(jie)釋所有(you)物(wu)質(zhi)與能源的(de)(de)(de)(de)本(ben)質(zhi)與交(jiao)互關系。但(dan)是(shi)(shi)(shi)對(dui)年來，M理(li)論(lun)(lun)(lun)最(zui)(zui)大的(de)(de)(de)(de)弱點是(shi)(shi)(shi)它(ta)有(you)5個不同的(de)(de)(de)(de)版本(ben)。到底(di)哪一(yi)個描述了(le)宇宙？在M理(li)論(lun)(lun)(lun)前，所有(you)的(de)(de)(de)(de)亞原子都被說成是(shi)(shi)(shi)由微(wei)小的(de)(de)(de)(de)超弦(xian)組成的(de)(de)(de)(de)。M理(li)論(lun)(lun)(lun)組成亞原子的(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)增加了(le)一(yi)種叫(jiao)做(zuo)“膜(mo)”的(de)(de)(de)(de)更為神秘的(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)，它(ta)就像生理(li)學(xue)上的(de)(de)(de)(de)膜(mo)一(yi)樣(yang)，但(dan)最(zui)(zui)多有(you)9個維數度。現在的(de)(de)(de)(de)問題(ti)是(shi)(shi)(shi)，什么是(shi)(shi)(shi)更基本(ben)的(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)組成單(dan)位，是(shi)(shi)(shi)膜(mo)組成了(le)弦(xian)還(huan)是(shi)(shi)(shi)剛好相反？或者(zhe)另外存在著一(yi)些(xie)(xie)更基本(ben)的(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)單(dan)位，只是(shi)(shi)(shi)人們(men)沒有(you)想到罷了(le)？最(zui)(zui)后，這兩種東西中是(shi)(shi)(shi)否有(you)一(yi)種確(que)實存在？這些(xie)(xie)問題(ti)都依舊(jiu)值(zhi)得深入和探討。