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)速度的(de)(de)(de)難以察覺的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)形式。暗(an)(an)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)假說(shuo)是當今對宇(yu)宙加速膨脹(zhang)的(de)(de)(de)觀測結果的(de)(de)(de)解釋中(zhong)最為(wei)流行的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)。暗(an)(an)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)傾向于增加宇(yu)宙膨脹(zhang)速度。在(zai)最廣泛接受的(de)(de)(de)暗(an)(an)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)模型中(zhong)，它是一(yi)個“宇(yu)宙常數”：空間(jian)本身的(de)(de)(de)固有屬性(xing)，它具有“負壓力”驅動空間(jian)。隨著空間(jian)的(de)(de)(de)擴大，更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)空間(jian)被創造出(chu)來，隨之(zhi)而來的(de)(de)(de)是更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)暗(an)(an)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)。近幾年完成的(de)(de)(de)關于超過20萬座星系的(de)(de)(de)調(diao)查，似乎(hu)確定了暗(an)(an)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)存在(zai)。但是，物理(li)(li)學者仍(reng)舊無(wu)法精確地描述與(yu)解釋暗(an)(an)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)物理(li)(li)性(xing)質。所以暗(an)(an)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)到底什么，成為(wei)物理(li)(li)世(shi)紀難題(ti)。

物理(li)(li)學未解之謎有哪些？想必(bi)不少人(ren)同Maigoo小編一(yi)樣，對(dui)這(zhe)個(ge)問題十分耳熟(shu)。宇(yu)宙(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)終(zhong)極命運(yun)是(shi)物理(li)(li)宇(yu)宙(zhou)(zhou)學中(zhong)(zhong)一(yi)個(ge)主要的(de)(de)(de)議(yi)題。幾乎(hu)可以肯定的(de)(de)(de)是(shi)，地球終(zhong)將(jiang)會死(si)亡(wang)，然而(er)不確(que)定的(de)(de)(de)是(shi)，宇(yu)宙(zhou)(zhou)本身何(he)時會死(si)亡(wang)，以及如(ru)何(he)死(si)亡(wang)。我們唯一(yi)能確(que)定的(de)(de)(de)是(shi)，未來它將(jiang)會發生(sheng)。一(yi)些科學家認(ren)為宇(yu)宙(zhou)(zhou)將(jiang)會在“熱寂(ji)”中(zhong)(zhong)毀滅(mie)，而(er)“熱寂(ji)”將(jiang)會使不同物體間(jian)的(de)(de)(de)熱量差異變為零(ling)。最終(zhong)，整個(ge)宇(yu)宙(zhou)(zhou)將(jiang)會在絕對(dui)零(ling)度(du)以上(shang)的(de)(de)(de)溫度(du)(-459.67華氏度(du))中(zhong)(zhong)凍結。也有“大(da)擠壓”理(li)(li)論(lun)，“大(da)變動”理(li)(li)論(lun)或者宇(yu)宙(zhou)(zhou)“大(da)撕裂”，暗能量會膨脹(zhang)，變得更(geng)大(da)，把銀河撕成(cheng)碎片？

在(zai)(zai)宇宙(zhou)中，為什么偵測實驗(yan)結(jie)果顯示，物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)比反物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)多很多？人們(men)假設宇宙(zhou)會(hui)(hui)對(dui)稱地(di)對(dui)待物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)和反物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)，因(yin)此，在(zai)(zai)大(da)爆炸應該(gai)制造(zao)出等(deng)量的(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)和反物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)。如果發生(sheng)這(zhe)種情況(kuang)，這(zhe)兩種物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)就會(hui)(hui)完全湮滅。但是(shi)，宇宙(zhou)的(de)狀況(kuang)并不(bu)是(shi)這(zhe)樣(yang)。在(zai)(zai)大(da)爆炸發生(sheng)之(zhi)后，一定(ding)有某些(xie)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)理定(ding)律不(bu)平等(deng)地(di)作(zuo)用(yong)于物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)與(yu)反物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)，才會(hui)(hui)導(dao)致(zhi)有多余的(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)沒有被湮滅。那么這(zhe)些(xie)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)理定(ding)律為何(he)？在(zai)(zai)最初宇宙(zhou)是(shi)否有某些(xie)作(zuo)用(yong)力存在(zai)(zai)，但是(shi)后來隨(sui)著宇宙(zhou)演化(hua)，這(zhe)些(xie)作(zuo)用(yong)力已消失無蹤？對(dui)此，沒有公(gong)認的(de)合理解(jie)釋。它也成為世界最難物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)理難題。

在電(dian)子(zi)、光子(zi)和(he)其他基本粒(li)子(zi)的(de)(de)奇(qi)異領域，量(liang)(liang)子(zi)力學(xue)是定(ding)律。根(gen)(gen)據量(liang)(liang)子(zi)理(li)論，粒(li)子(zi)的(de)(de)行為(wei)(wei)常常像波，用于描(miao)述(shu)粒(li)子(zi)行為(wei)(wei)的(de)(de)“波函數(shu)(shu)”預(yu)測(ce)一個粒(li)子(zi)可(ke)能的(de)(de)特(te)性(xing)，諸如(ru)它(ta)的(de)(de)位置和(he)速度，而非確(que)定(ding)的(de)(de)特(te)性(xing)。當我(wo)們(men)進(jin)行測(ce)量(liang)(liang)時(shi)，波函數(shu)(shu)發生坍縮，原本的(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)態概率性(xing)地確(que)定(ding)為(wei)(wei)單一結(jie)果。這種坍縮機制(zhi)解釋了為(wei)(wei)什么測(ce)量(liang)(liang)會(hui)影響結(jie)果，但為(wei)(wei)何(he)和(he)如(ru)何(he)發生仍然是個謎。這一謎團被(bei)稱為(wei)(wei)“測(ce)量(liang)(liang)問題(ti)”，它(ta)是量(liang)(liang)子(zi)力學(xue)中最根(gen)(gen)本的(de)(de)問題(ti)之(zhi)一，亦(yi)是十大物理(li)學(xue)難題(ti)之(zhi)一。

這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)也是(shi)(shi)(shi)物(wu)理學未解決(jue)的(de)(de)難題(ti)之一(yi)。物(wu)理學在(zai)微(wei)觀(guan)的(de)(de)層次幾乎(hu)完(wan)全(quan)是(shi)(shi)(shi)時間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)對稱的(de)(de)，但是(shi)(shi)(shi)在(zai)宏觀(guan)層次表明時間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)存在(zai)著明顯(xian)的(de)(de)方(fang)(fang)向性。而(er)我們(men)通(tong)常所說的(de)(de)時間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)之箭(jian)（即時間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)箭(jian)頭），就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)(shi)用(yong)于描述(shu)這(zhe)種不對稱的(de)(de)現(xian)象。由于這(zhe)些物(wu)理規律(lv)是(shi)(shi)(shi)非時間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)對稱的(de)(de)，因(yin)而(er)可在(zai)物(wu)理學上據此(ci)明確地指出時間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)方(fang)(fang)向。而(er)時間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)在(zai)前進，是(shi)(shi)(shi)因(yin)為(wei)(wei)宇宙的(de)(de)一(yi)個(ge)屬性叫做“熵(shang)”，粗略地定義(yi)為(wei)(wei)無序(xu)程(cheng)度，它(ta)只會增加(jia)，所以在(zai)它(ta)發生(sheng)后，沒有辦法逆轉熵(shang)的(de)(de)上升。熵(shang)增加(jia)的(de)(de)事實是(shi)(shi)(shi)一(yi)個(ge)邏輯問(wen)題(ti)：粒子(zi)的(de)(de)無序(xu)排(pai)列比(bi)有序(xu)排(pai)列要多(duo)，因(yin)此(ci)隨(sui)著事物(wu)的(de)(de)變化，它(ta)們(men)往往會陷入混亂。但這(zhe)里潛在(zai)的(de)(de)問(wen)題(ti)是(shi)(shi)(shi)，為(wei)(wei)什(shen)么宇宙從一(yi)開(kai)始就(jiu)(jiu)如此(ci)有序(xu)？即為(wei)(wei)什(shen)么會有時間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)之箭(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。盡管科學家們進行了大(da)量的(de)研究，但黑洞(dong)內部的(de)具體情(qing)況仍然是未知的(de)，因(yin)為目(mu)前還沒有理論或技術能夠描述或觀測黑洞(dong)內部的(de)情(qing)況。

以前，人們普遍認為質(zhi)(zhi)子(zi)是非常穩(wen)定(ding)，它永遠(yuan)不會(hui)分(fen)裂(lie)成(cheng)更小(xiao)的(de)顆(ke)粒。然(ran)而，在(zai)上世紀70年(nian)代，物理(li)學家(jia)認識到(dao)，他們提出的(de)“大(da)一統理(li)論”暗示：質(zhi)(zhi)子(zi)必須是不穩(wen)定(ding)的(de)。只要有(you)足夠的(de)時間，在(zai)極(ji)其偶然(ran)的(de)情況下，質(zhi)(zhi)子(zi)是會(hui)分(fen)裂(lie)的(de)。盡(jin)管實驗(yan)人員多(duo)年(nian)來(lai)一直(zhi)在(zai)地(di)下實驗(yan)室中(zhong)尋找質(zhi)(zhi)子(zi)分(fen)裂(lie)的(de)證據(ju)，但(dan)至(zhi)今仍未觀(guan)測到(dao)質(zhi)(zhi)子(zi)的(de)死亡率，這(zhe)表明質(zhi)(zhi)子(zi)的(de)壽(shou)命極(ji)長，可能超過(guo)了(le)10億億億年(nian)。因此，對于質(zhi)(zhi)子(zi)的(de)壽(shou)命有(you)多(duo)長，還需要進一步的(de)研究和(he)實驗(yan)驗(yan)證。

“大統一理(li)(li)論”指出：構成我們(men)常見物(wu)質(zhi)(zhi)的(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)如(ru)質(zhi)(zhi)子(zi)(zi)、電(dian)子(zi)(zi)，與傳遞作用力的(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)——玻色(se)子(zi)(zi)，會存在一種稱(cheng)(cheng)作“超(chao)對稱(cheng)(cheng)”的(de)(de)關系(xi)。目前該(gai)對稱(cheng)(cheng)性(xing)(xing)尚未在自(zi)然界(jie)中(zhong)被觀測到。物(wu)理(li)(li)學(xue)家認為(wei)這(zhe)種對稱(cheng)(cheng)性(xing)(xing)是(shi)(shi)自(zi)發(fa)破(po)缺的(de)(de)。如(ru)果理(li)(li)論是(shi)(shi)正確的(de)(de)，宇宙就(jiu)是(shi)(shi)超(chao)對稱(cheng)(cheng)的(de)(de)，那么(me)就(jiu)必須解(jie)釋(shi)我們(men)現在為(wei)什么(me)觀測不到這(zhe)種對稱(cheng)(cheng)性(xing)(xing)。而超(chao)對稱(cheng)(cheng)性(xing)(xing)又(you)是(shi)(shi)如(ru)何破(po)滅的(de)(de)呢？這(zhe)也成為(wei)了十大物(wu)理(li)(li)學(xue)未解(jie)之謎。

多(duo)元宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)是一(yi)個(ge)理(li)(li)論上(shang)的(de)無(wu)限個(ge)或(huo)有限個(ge)可(ke)能(neng)的(de)宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)的(de)集(ji)合(he)，包括了一(yi)切存(cun)(cun)在和可(ke)能(neng)存(cun)(cun)在的(de)事物(wu)(wu)(wu)(wu)：所有的(de)空間(jian)、時間(jian)、物(wu)(wu)(wu)(wu)質、能(neng)量以及描(miao)述(shu)它們(men)(men)的(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)理(li)(li)定律和物(wu)(wu)(wu)(wu)理(li)(li)常數(shu)。通俗來講，多(duo)重(zhong)宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)就是指宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)間(jian)存(cun)(cun)在許多(duo)個(ge)不(bu)同的(de)并行宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)，這些宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)和我們(men)(men)所生活的(de)宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)一(yi)樣真實存(cun)(cun)在，但卻獨立于彼此，每個(ge)宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)都有自己獨特的(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)理(li)(li)規律和初始條件。值得(de)maigoo小編一(yi)提的(de)是，多(duo)重(zhong)宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)的(de)概念早在20世紀(ji)50年代就被(bei)物(wu)(wu)(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)家們(men)(men)提出，并在隨(sui)后的(de)幾十(shi)年里不(bu)斷得(de)到完善。盡管我們(men)(men)目前還沒有確(que)鑿證據來證實多(duo)重(zhong)宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)的(de)存(cun)(cun)在，但這一(yi)假設激發了科學(xue)家們(men)(men)的(de)極大興趣(qu)，并已成為當(dang)今物(wu)(wu)(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)研究(jiu)的(de)重(zhong)要領域(yu)之一(yi)。

而提議(yi)的(de)(de)(de)理論，M理論希望能(neng)藉由單(dan)一(yi)(yi)個理論來解釋所有物質(zhi)(zhi)(zhi)與(yu)能(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)本(ben)(ben)(ben)質(zhi)(zhi)(zhi)與(yu)交(jiao)互(hu)關系。但是對(dui)年來，M理論最(zui)大(da)的(de)(de)(de)弱點是它有5個不同(tong)的(de)(de)(de)版(ban)本(ben)(ben)(ben)。到底哪一(yi)(yi)個描述(shu)了宇宙？在(zai)M理論前，所有的(de)(de)(de)亞原(yuan)(yuan)子(zi)都(dou)被說成(cheng)是由微小(xiao)的(de)(de)(de)超弦(xian)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)。M理論組(zu)成(cheng)亞原(yuan)(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)增加(jia)了一(yi)(yi)種叫(jiao)做“膜(mo)(mo)”的(de)(de)(de)更為神秘的(de)(de)(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)，它就像生理學(xue)上的(de)(de)(de)膜(mo)(mo)一(yi)(yi)樣，但最(zui)多(duo)有9個維(wei)數度。現(xian)在(zai)的(de)(de)(de)問題是，什么是更基(ji)本(ben)(ben)(ben)的(de)(de)(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)組(zu)成(cheng)單(dan)位，是膜(mo)(mo)組(zu)成(cheng)了弦(xian)還是剛好相(xiang)反(fan)？或者(zhe)另外存在(zai)著一(yi)(yi)些更基(ji)本(ben)(ben)(ben)的(de)(de)(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)單(dan)位，只是人們沒有想到罷了？最(zui)后，這(zhe)兩種東西中是否有一(yi)(yi)種確(que)實存在(zai)？這(zhe)些問題都(dou)依(yi)舊(jiu)值得深入和探討。