在物理宇宙學中，暗能量是一種充溢空間的、增加宇宙膨脹速度的(de)(de)(de)(de)(de)難以察覺的(de)(de)(de)(de)(de)能量(liang)形式。暗(an)(an)(an)(an)能量(liang)假說是(shi)(shi)當(dang)今對宇(yu)宙(zhou)加速膨脹的(de)(de)(de)(de)(de)觀測結果的(de)(de)(de)(de)(de)解(jie)(jie)釋(shi)中最為流行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)一種。暗(an)(an)(an)(an)能量(liang)傾(qing)向(xiang)于增加宇(yu)宙(zhou)膨脹速度。在(zai)最廣泛接受的(de)(de)(de)(de)(de)暗(an)(an)(an)(an)能量(liang)模型中，它是(shi)(shi)一個“宇(yu)宙(zhou)常數”：空(kong)(kong)間(jian)(jian)本身的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)有屬性，它具有“負壓(ya)力”驅動空(kong)(kong)間(jian)(jian)。隨(sui)著(zhu)空(kong)(kong)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)擴大(da)，更(geng)多的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)間(jian)(jian)被創造出來(lai)，隨(sui)之(zhi)而來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)更(geng)多的(de)(de)(de)(de)(de)暗(an)(an)(an)(an)能量(liang)。近(jin)幾(ji)年完成的(de)(de)(de)(de)(de)關于超過20萬座星系的(de)(de)(de)(de)(de)調查，似乎確定了暗(an)(an)(an)(an)能量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)。但(dan)是(shi)(shi)，物理(li)學者仍舊無法(fa)精確地描述與解(jie)(jie)釋(shi)暗(an)(an)(an)(an)能量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)性質。所以暗(an)(an)(an)(an)能量(liang)到底(di)什么，成為物理(li)世紀(ji)難題。

物理(li)學未解(jie)之謎有哪(na)些？想(xiang)必(bi)不(bu)少人同Maigoo小編(bian)一(yi)樣，對(dui)這(zhe)個問題十分耳(er)熟。宇(yu)(yu)宙的(de)終極命運(yun)是物理(li)宇(yu)(yu)宙學中一(yi)個主要的(de)議題。幾乎可以肯定(ding)的(de)是，地(di)球終將會(hui)死(si)(si)亡(wang)，然而不(bu)確定(ding)的(de)是，宇(yu)(yu)宙本身何時會(hui)死(si)(si)亡(wang)，以及如何死(si)(si)亡(wang)。我(wo)們唯一(yi)能確定(ding)的(de)是，未來它將會(hui)發(fa)生。一(yi)些科學家認為宇(yu)(yu)宙將會(hui)在(zai)“熱(re)寂”中毀(hui)滅，而“熱(re)寂”將會(hui)使不(bu)同物體間的(de)熱(re)量差異變為零。最終，整個宇(yu)(yu)宙將會(hui)在(zai)絕對(dui)零度(du)以上的(de)溫度(du)(-459.67華氏(shi)度(du))中凍結。也有“大(da)擠壓”理(li)論(lun)，“大(da)變動”理(li)論(lun)或者(zhe)宇(yu)(yu)宙“大(da)撕裂”，暗能量會(hui)膨脹，變得更大(da)，把(ba)銀(yin)河撕成碎片？

在(zai)宇(yu)宙中，為什么偵(zhen)測(ce)實(shi)驗結果(guo)顯(xian)示(shi)，物質(zhi)比反(fan)物質(zhi)多(duo)(duo)很多(duo)(duo)？人們假(jia)設(she)宇(yu)宙會對稱地(di)對待物質(zhi)和(he)反(fan)物質(zhi)，因此，在(zai)大爆(bao)炸應(ying)該制造出(chu)等量的(de)(de)物質(zhi)和(he)反(fan)物質(zhi)。如(ru)果(guo)發生(sheng)這(zhe)種(zhong)情況，這(zhe)兩(liang)種(zhong)物質(zhi)就會完全湮(yin)滅。但是(shi)，宇(yu)宙的(de)(de)狀況并不是(shi)這(zhe)樣。在(zai)大爆(bao)炸發生(sheng)之(zhi)后，一定(ding)(ding)有(you)某些物理定(ding)(ding)律不平(ping)等地(di)作(zuo)用于(yu)物質(zhi)與(yu)反(fan)物質(zhi)，才(cai)會導致有(you)多(duo)(duo)余的(de)(de)物質(zhi)沒有(you)被湮(yin)滅。那么這(zhe)些物理定(ding)(ding)律為何？在(zai)最(zui)初宇(yu)宙是(shi)否(fou)有(you)某些作(zuo)用力存在(zai)，但是(shi)后來隨著宇(yu)宙演化，這(zhe)些作(zuo)用力已消失無蹤(zong)？對此，沒有(you)公認的(de)(de)合(he)理解釋。它(ta)也成(cheng)為世界最(zui)難(nan)物理難(nan)題。

在電子(zi)(zi)(zi)、光子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)其他基本(ben)粒子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)奇(qi)異領(ling)域(yu)，量子(zi)(zi)(zi)力(li)學(xue)是定(ding)律。根據(ju)量子(zi)(zi)(zi)理論，粒子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)行(xing)為(wei)(wei)(wei)常(chang)常(chang)像波(bo)，用于描述粒子(zi)(zi)(zi)行(xing)為(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)“波(bo)函(han)(han)數”預測(ce)一(yi)(yi)個(ge)粒子(zi)(zi)(zi)可能(neng)的(de)(de)(de)特性(xing)，諸如它的(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)和(he)(he)速度，而非(fei)確(que)定(ding)的(de)(de)(de)特性(xing)。當我(wo)們進行(xing)測(ce)量時，波(bo)函(han)(han)數發生坍(tan)縮，原本(ben)的(de)(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)態概率性(xing)地(di)確(que)定(ding)為(wei)(wei)(wei)單一(yi)(yi)結(jie)(jie)果(guo)。這(zhe)(zhe)種坍(tan)縮機制解釋了為(wei)(wei)(wei)什(shen)么(me)測(ce)量會影響(xiang)結(jie)(jie)果(guo)，但為(wei)(wei)(wei)何(he)和(he)(he)如何(he)發生仍然是個(ge)謎(mi)。這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)謎(mi)團被稱為(wei)(wei)(wei)“測(ce)量問題”，它是量子(zi)(zi)(zi)力(li)學(xue)中最(zui)根本(ben)的(de)(de)(de)問題之一(yi)(yi)，亦是十大物理學(xue)難(nan)題之一(yi)(yi)。

這個(ge)問題也(ye)是(shi)(shi)物(wu)理(li)學(xue)未解決的(de)(de)(de)難題之一(yi)。物(wu)理(li)學(xue)在(zai)微(wei)觀(guan)的(de)(de)(de)層(ceng)次(ci)幾乎完全是(shi)(shi)時(shi)間(jian)(jian)(jian)對(dui)(dui)稱的(de)(de)(de)，但是(shi)(shi)在(zai)宏觀(guan)層(ceng)次(ci)表明時(shi)間(jian)(jian)(jian)存在(zai)著(zhu)明顯的(de)(de)(de)方向性。而(er)我們(men)(men)通常所說的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)(jian)(jian)之箭（即時(shi)間(jian)(jian)(jian)箭頭），就是(shi)(shi)用于(yu)描述這種不(bu)對(dui)(dui)稱的(de)(de)(de)現(xian)象(xiang)。由于(yu)這些物(wu)理(li)規律是(shi)(shi)非時(shi)間(jian)(jian)(jian)對(dui)(dui)稱的(de)(de)(de)，因而(er)可在(zai)物(wu)理(li)學(xue)上據此明確地(di)指(zhi)出時(shi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)方向。而(er)時(shi)間(jian)(jian)(jian)在(zai)前進，是(shi)(shi)因為(wei)(wei)宇(yu)(yu)宙(zhou)的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)屬性叫做“熵”，粗(cu)略地(di)定義為(wei)(wei)無序程度，它只會(hui)增加(jia)，所以在(zai)它發生后(hou)，沒有(you)辦法逆轉熵的(de)(de)(de)上升。熵增加(jia)的(de)(de)(de)事(shi)實是(shi)(shi)一(yi)個(ge)邏(luo)輯問題：粒子的(de)(de)(de)無序排(pai)列比有(you)序排(pai)列要(yao)多，因此隨(sui)著(zhu)事(shi)物(wu)的(de)(de)(de)變化(hua)，它們(men)(men)往(wang)往(wang)會(hui)陷(xian)入混亂。但這里潛在(zai)的(de)(de)(de)問題是(shi)(shi)，為(wei)(wei)什么宇(yu)(yu)宙(zhou)從(cong)一(yi)開(kai)始就如(ru)此有(you)序？即為(wei)(wei)什么會(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(le)大量的(de)研究，但黑(hei)(hei)洞內部的(de)具體(ti)情況仍(reng)然是(shi)未知的(de)，因為目前還(huan)沒有理(li)論(lun)或技術能夠描(miao)述或觀測黑(hei)(hei)洞內部的(de)情況。

以前，人(ren)們(men)(men)普遍(bian)認為質(zhi)子(zi)是(shi)(shi)非(fei)常穩(wen)定，它永(yong)遠不(bu)會分裂成更小(xiao)的(de)(de)(de)顆粒(li)。然而，在上世紀(ji)70年(nian)(nian)(nian)代(dai)，物(wu)理(li)學家認識到，他們(men)(men)提出的(de)(de)(de)“大一(yi)統(tong)理(li)論”暗示：質(zhi)子(zi)必須是(shi)(shi)不(bu)穩(wen)定的(de)(de)(de)。只要(yao)有(you)足夠的(de)(de)(de)時間(jian)，在極其偶然的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，質(zhi)子(zi)是(shi)(shi)會分裂的(de)(de)(de)。盡管實驗人(ren)員(yuan)多年(nian)(nian)(nian)來(lai)一(yi)直(zhi)在地下(xia)實驗室中(zhong)尋找(zhao)質(zhi)子(zi)分裂的(de)(de)(de)證(zheng)據，但(dan)至今仍未觀(guan)測到質(zhi)子(zi)的(de)(de)(de)死亡率，這表明質(zhi)子(zi)的(de)(de)(de)壽命(ming)極長(chang)，可能(neng)超過了10億(yi)億(yi)億(yi)年(nian)(nian)(nian)。因此，對于質(zhi)子(zi)的(de)(de)(de)壽命(ming)有(you)多長(chang)，還需要(yao)進一(yi)步的(de)(de)(de)研究和實驗驗證(zheng)。

“大統一(yi)理(li)(li)(li)論”指出(chu)：構成我們(men)常見物質的(de)粒子(zi)如(ru)質子(zi)、電子(zi)，與傳遞作用力的(de)粒子(zi)——玻色子(zi)，會存在(zai)(zai)一(yi)種稱(cheng)(cheng)作“超(chao)對(dui)稱(cheng)(cheng)”的(de)關系。目(mu)前該(gai)對(dui)稱(cheng)(cheng)性尚未在(zai)(zai)自(zi)然界中被觀測(ce)到(dao)。物理(li)(li)(li)學(xue)(xue)家(jia)認為這種對(dui)稱(cheng)(cheng)性是(shi)(shi)自(zi)發(fa)破缺的(de)。如(ru)果理(li)(li)(li)論是(shi)(shi)正(zheng)確的(de)，宇宙就是(shi)(shi)超(chao)對(dui)稱(cheng)(cheng)的(de)，那么就必須解(jie)釋我們(men)現在(zai)(zai)為什么觀測(ce)不到(dao)這種對(dui)稱(cheng)(cheng)性。而超(chao)對(dui)稱(cheng)(cheng)性又是(shi)(shi)如(ru)何破滅的(de)呢？這也(ye)成為了十大物理(li)(li)(li)學(xue)(xue)未解(jie)之謎。

多(duo)(duo)元宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)是(shi)一(yi)(yi)個(ge)(ge)理(li)論上的(de)(de)(de)無限個(ge)(ge)或有(you)(you)限個(ge)(ge)可能的(de)(de)(de)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)集合，包括了(le)一(yi)(yi)切存(cun)在(zai)和可能存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)事物(wu)：所有(you)(you)的(de)(de)(de)空間(jian)、時間(jian)、物(wu)質、能量(liang)以及描述它們(men)(men)(men)(men)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)定律和物(wu)理(li)常數(shu)。通俗來(lai)講，多(duo)(duo)重(zhong)(zhong)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)就(jiu)是(shi)指宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)間(jian)存(cun)在(zai)許多(duo)(duo)個(ge)(ge)不同的(de)(de)(de)并行宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)，這些宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)和我們(men)(men)(men)(men)所生活(huo)的(de)(de)(de)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)一(yi)(yi)樣真實(shi)存(cun)在(zai)，但(dan)卻獨(du)立于彼此(ci)，每(mei)個(ge)(ge)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)都有(you)(you)自己獨(du)特的(de)(de)(de)物(wu)理(li)規律和初始條(tiao)件。值得maigoo小編一(yi)(yi)提的(de)(de)(de)是(shi)，多(duo)(duo)重(zhong)(zhong)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)概念早在(zai)20世紀(ji)50年(nian)代就(jiu)被物(wu)理(li)學家們(men)(men)(men)(men)提出，并在(zai)隨后的(de)(de)(de)幾十年(nian)里不斷(duan)得到(dao)完善。盡管我們(men)(men)(men)(men)目前還(huan)沒有(you)(you)確鑿證(zheng)據(ju)來(lai)證(zheng)實(shi)多(duo)(duo)重(zhong)(zhong)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)，但(dan)這一(yi)(yi)假(jia)設激發(fa)了(le)科學家們(men)(men)(men)(men)的(de)(de)(de)極大興趣，并已成為當今(jin)物(wu)理(li)學研究的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要(yao)領域之(zhi)一(yi)(yi)。

而(er)提議的(de)(de)(de)(de)理(li)(li)論(lun)，M理(li)(li)論(lun)希望能藉由單(dan)(dan)一(yi)(yi)個理(li)(li)論(lun)來解釋所有(you)(you)(you)物(wu)質與能源(yuan)的(de)(de)(de)(de)本質與交互關系。但是(shi)對年來，M理(li)(li)論(lun)最(zui)大的(de)(de)(de)(de)弱點是(shi)它(ta)有(you)(you)(you)5個不同的(de)(de)(de)(de)版本。到底哪一(yi)(yi)個描(miao)述了(le)宇宙？在(zai)(zai)M理(li)(li)論(lun)前，所有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)亞原子(zi)都(dou)被說(shuo)成是(shi)由微小的(de)(de)(de)(de)超(chao)弦組(zu)成的(de)(de)(de)(de)。M理(li)(li)論(lun)組(zu)成亞原子(zi)的(de)(de)(de)(de)物(wu)質增加了(le)一(yi)(yi)種叫做“膜”的(de)(de)(de)(de)更為(wei)神(shen)秘的(de)(de)(de)(de)物(wu)質，它(ta)就像生理(li)(li)學上的(de)(de)(de)(de)膜一(yi)(yi)樣(yang)，但最(zui)多(duo)有(you)(you)(you)9個維(wei)數(shu)度。現(xian)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)問題(ti)是(shi)，什(shen)么是(shi)更基本的(de)(de)(de)(de)物(wu)質組(zu)成單(dan)(dan)位，是(shi)膜組(zu)成了(le)弦還是(shi)剛(gang)好相反？或者另外(wai)存在(zai)(zai)著(zhu)一(yi)(yi)些(xie)更基本的(de)(de)(de)(de)物(wu)質單(dan)(dan)位，只(zhi)是(shi)人們沒有(you)(you)(you)想到罷了(le)？最(zui)后，這兩種東西(xi)中是(shi)否(fou)有(you)(you)(you)一(yi)(yi)種確實存在(zai)(zai)？這些(xie)問題(ti)都(dou)依舊值(zhi)得深入和探(tan)討。