Masalah sebenarnya- berarti penting untuk saat ini. Sekali waktu, relevansi masalah fisika sangat berbeda. Pertanyaan seperti “mengapa malam menjadi gelap”, “mengapa angin bertiup” atau “mengapa airnya basah” telah terjawab. Mari kita lihat apa yang para ilmuwan memeras otak mereka selama ini.

Meskipun kami dapat menjelaskan lebih lengkap dan lebih detail Dunia semakin banyak pertanyaan dari waktu ke waktu. Para ilmuwan mengarahkan pikiran dan perangkat mereka ke kedalaman Alam Semesta dan hutan atom, menemukan hal-hal di sana yang masih menentang penjelasan.

Masalah yang belum terpecahkan dalam fisika

Bagian dari masalah saat ini dan yang belum terselesaikan fisika modern memakai bersih teoretis. Beberapa masalah fisika teoretis tidak mungkin untuk menguji secara eksperimental. Bagian lain adalah pertanyaan yang berkaitan dengan eksperimen.

Misalnya, eksperimen tidak sesuai dengan teori yang dikembangkan sebelumnya. Ada juga tugas yang diterapkan. Contoh: masalah ekologi fisika yang terkait dengan pencarian sumber energi baru. Akhirnya, kelompok keempat adalah murni masalah filosofis ilmu pengetahuan modern mencari jawaban untuk pertanyaan utama makna hidup, alam semesta dan semua itu."

Energi gelap dan masa depan alam semesta

Menurut ide-ide hari ini, Alam Semesta mengembang. Apalagi menurut analisis radiasi peninggalan dan radiasi supernova, mengembang dengan percepatan. Ekspansi didorong oleh energi gelap. energi gelap adalah bentuk energi tak terbatas yang diperkenalkan ke dalam model alam semesta untuk menjelaskan ekspansi yang dipercepat. Energi gelap tidak berinteraksi dengan materi dengan cara yang kita ketahui, dan sifatnya adalah misteri besar. Ada dua ide tentang energi gelap:

• Menurut yang pertama, ia mengisi Semesta secara merata, yaitu konstanta kosmologis dan memiliki kerapatan energi yang konstan.
• Menurut yang kedua, kepadatan dinamis energi gelap bervariasi dalam ruang dan waktu.

Bergantung pada ide mana tentang energi gelap yang benar, orang dapat berasumsi nasib selanjutnya Semesta. Jika kepadatan energi gelap tumbuh, maka kita menunggu celah besar di mana semua materi berantakan.

Pilihan lain - Perasan besar, Kapan gaya gravitasi menang, ekspansi akan berhenti dan digantikan oleh kontraksi. Dalam skenario seperti itu, segala sesuatu yang ada di Semesta pertama-tama runtuh menjadi lubang hitam terpisah, dan kemudian runtuh menjadi satu singularitas umum.

Banyak pertanyaan yang belum terjawab terkait dengan lubang hitam dan radiasi mereka. Baca yang terpisah tentang benda-benda misterius ini.

Materi dan antimateri

Semua yang kita lihat di sekitar kita urusan, terdiri dari partikel antimateri adalah zat yang terdiri dari antipartikel. Antipartikel adalah lawan dari partikel. Satu-satunya perbedaan antara partikel dan antipartikel adalah muatannya. Misalnya, muatan elektron adalah negatif, sedangkan lawannya dari dunia antipartikel, positron, memiliki besaran yang sama. muatan positif. Anda bisa mendapatkan antipartikel di akselerator partikel, tetapi belum ada yang menemukannya di alam.

Ketika berinteraksi (bertumbukan), materi dan antimateri musnah, menghasilkan pembentukan foton. Mengapa materi mendominasi alam semesta? pertanyaan besar fisika modern. Diasumsikan bahwa asimetri ini muncul dalam pecahan pertama detik setelah dentuman Besar.

Lagi pula, jika materi dan antimateri sama, semua partikel akan musnah, hanya menyisakan foton sebagai hasilnya. Ada anggapan bahwa wilayah Semesta yang jauh dan sama sekali belum dijelajahi dipenuhi dengan antimateri. Tetapi apakah ini benar masih harus dilihat, setelah melakukan banyak kerja otak.

Omong-omong! Untuk pembaca kami sekarang ada diskon 10% untuk

Teori segalanya

Apakah ada teori yang benar-benar bisa menjelaskan semuanya fenomena fisik pada tingkat dasar? Mungkin ada. Pertanyaan lain adalah apakah kita bisa memikirkannya. Teori segalanya, atau Grand Unified Theory adalah teori yang menjelaskan arti dari semua yang diketahui konstanta fisik dan bersatu 5 interaksi mendasar:

• interaksi yang kuat;
• interaksi yang lemah;
• interaksi elektromagnetik;
• interaksi gravitasi;
• lapangan Higgs.

Omong-omong, Anda dapat membaca tentang apa itu dan mengapa itu sangat penting di blog kami.

Di antara banyak teori yang diajukan, tidak satu pun yang lolos verifikasi eksperimental. Salah satu yang paling arah yang menjanjikan dalam hal ini adalah penyatuan mekanika kuantum dan relativitas umum di teori gravitasi kuantum . Namun, teori-teori ini adalah daerah yang berbeda aplikasi, dan sejauh ini semua upaya untuk menggabungkannya mengarah pada perbedaan yang tidak dapat dihapus.

Ada berapa dimensi?

Kita terbiasa dengan dunia tiga dimensi. Kita bisa bergerak maju dan mundur, naik turun dalam tiga dimensi yang kita tahu, merasa nyaman. Namun, ada M-teori, yang menurutnya sudah ada 11 pengukuran, hanya 3 yang tersedia untuk kita.

Cukup sulit, jika bukan tidak mungkin, untuk dibayangkan. Benar, untuk kasus seperti itu ada peralatan matematika yang membantu mengatasi masalah tersebut. Agar tidak mengejutkan kami dan Anda, kami tidak akan memberikan perhitungan matematis dari teori-M. Berikut kutipan dari fisikawan Stephen Hawking:

Kami hanyalah kera tingkat lanjut di sebuah planet kecil dengan bintang yang biasa-biasa saja. Tetapi kita memiliki kesempatan untuk memahami Semesta. Inilah yang membuat kami istimewa.

Apa yang harus dikatakan tentang luar angkasa, ketika kita tahu jauh dari segalanya tentang kita rumah. Misalnya, masih belum ada penjelasan yang jelas tentang asal dan inversi periodik kutubnya.

Ada banyak misteri dan teka-teki. Ada masalah serupa yang belum terpecahkan dalam kimia, astronomi, biologi, matematika, dan filsafat. Memecahkan satu misteri, kita mendapatkan dua sebagai balasannya. Inilah kebahagiaan mengetahui. Ingatlah bahwa dengan tugas apa pun, tidak peduli seberapa sulitnya, mereka akan membantu Anda mengatasinya. Masalah pengajaran fisika, seperti sains lainnya, jauh lebih mudah dipecahkan daripada pertanyaan ilmiah mendasar.

Penting untuk memeriksa kualitas terjemahan dan membawa artikel sesuai dengan aturan gaya Wikipedia. Anda dapat membantu ... Wikipedia

Artikel ini mencantumkan beberapa masalah dalam biologi yang masih belum terpecahkan hingga hari ini. Lebar Masalah Dikenal Penuaan biologis: Berbagai teori timah penuaan alasan-alasan berbeda mengapa itu terjadi. Ada genetik, ... ... Wikipedia

I. Pokok Bahasan dan Struktur Fisika Fisika adalah ilmu yang mempelajari yang paling sederhana dan sekaligus paling banyak pola umum fenomena alam, sifat dan struktur materi dan hukum geraknya. Oleh karena itu, konsep F. dan hukum-hukumnya mendasari segalanya ... ... Ensiklopedia Besar Soviet

Ilmu membandingkan, studi budaya, di Amer. bagian tradisi atau sinonim dari antropologi budaya, dalam analogi Eropa (Inggris dan Prancis) antropologi sosial, di negara-negara Jerman. bahasa bersifat mandiri. arah penelitian. Unit dasar ... ... Ensiklopedia kajian budaya

Paradigma- (Paradigma) Pengertian paradigma, sejarah munculnya paradigma Informasi pengertian paradigma, sejarah munculnya paradigma Daftar Isi Daftar Isi Sejarah kemunculan Kasus khusus (linguistik) Paradigma manajemen Paradigma ... ... Ensiklopedia investor

Modernisasi- (Modernisasi) Modernisasi adalah proses perubahan sesuatu sesuai dengan tuntutan modernitas, peralihan ke kondisi yang lebih maju, dengan memperkenalkan berbagai pembaruan baru Teori modernisasi, jenis-jenis modernisasi, organik ... ... Ensiklopedia investor

PETROV Mikhail Konstantinovich- (1924 1987) filsuf Rusia, ahli budaya, sosiolog, ahli bahasa. Dia secara khusus menangani masalah ilmu sains, khususnya scientometrics, serta sejarah sains dan sosiologi (kognisi). Bidang minat khusus P. adalah dinamika tesaurus (pada tahun 1986 ia ... ... Sosiologi: Ensiklopedia

JOHN PAULI II- K. Wojtyla dengan orang tuanya. Foto. Awal 20-an abad ke-20 K. Wojtyla dengan orang tuanya. Foto. Awal 20-an abad ke-20 (18/05/1920, Wadowice, dekat Krakow, Polandia 04/2/2005, Vatikan; sebelum terpilih menjadi paus Karol Jozef Wojtyla), Paus Roma (sejak 16 Oktober ... ... Ensiklopedia Ortodoks

Bizantinologi, cabang dari ist. ilmu yang mempelajari sejarah dan budaya Byzantium. Munculnya V. Ekonomi Intensif., Politik. dan koneksi budaya Bizantium dengan berbagai negara Eropa dan Asia, level tinggi perkembangan Bizantium. budaya yang memiliki... Ensiklopedia sejarah Soviet

Anatoly Ivanovich Gretchenko (lahir 30 Januari 1951, desa Machekha, Wilayah Volgograd) Ekonom Rusia, Doktor Ekonomi (1991), Profesor (1993), Ilmuwan Kehormatan Federasi Rusia (2002), Rektor Institut Internasional Pelatihan Bisnis. 1975 lulus ... ... Wikipedia

Buku

• , Berezhko Evgeny Grigorievich. Buku ini ditulis berdasarkan kursus kuliah tentang dasar-dasar fisika ruang angkasa, yang penulis bacakan kepada siswa selama beberapa tahun. Fakultas Fisika Timur laut universitas federal(sebelum…
• Pengantar fisika ruang angkasa. tutorial. Vulture UMO tentang pendidikan universitas klasik, Berezhko Evgeny Grigorievich. Buku ini ditulis berdasarkan kursus kuliah tentang dasar-dasar fisika ruang angkasa, yang penulis baca selama beberapa tahun kepada mahasiswa Departemen Fisika Universitas Federal Timur Laut (hingga 2010…

Di bawah ini adalah daftar masalah fisika modern yang belum terpecahkan. Beberapa dari masalah ini bersifat teoritis. Ini berarti bahwa teori yang ada tidak mampu menjelaskan fenomena tertentu yang diamati atau hasil eksperimen. Masalah lain bersifat eksperimental, artinya ada kesulitan dalam membuat eksperimen untuk menguji teori yang diajukan atau untuk mempelajari suatu fenomena secara lebih rinci. Masalah berikutnya keduanya mendasar masalah teoritis, atau gagasan teoretis yang tidak memiliki data eksperimen. Beberapa dari masalah ini terkait erat. Misalnya, dimensi ekstra atau supersimetri dapat memecahkan masalah hierarki. Dipercaya bahwa teori lengkap gravitasi kuantum mampu menjawab sebagian besar pertanyaan di atas (kecuali untuk masalah pulau stabilitas).

• 1. gravitasi kuantum. Dapatkah mekanika kuantum dan relativitas umum digabungkan menjadi teori tunggal yang konsisten (mungkin ini adalah teori medan kuantum)? Apakah ruang-waktu kontinu atau diskrit? Akankah teori self-consistent menggunakan graviton hipotetis, atau akankah itu sepenuhnya merupakan produk dari struktur ruang-waktu diskrit (seperti dalam loop quantum gravity)? Apakah ada penyimpangan dari prediksi relativitas umum untuk skala yang sangat kecil, skala yang sangat besar, atau keadaan ekstrem lainnya yang mengikuti teori gravitasi kuantum?
• 2. Lubang hitam, hilangnya informasi dalam lubang hitam, radiasi Hawking. Apakah lubang hitam menghasilkan? radiasi termal bagaimana teori memprediksi? Apakah radiasi ini mengandung informasi tentang struktur internal, seperti yang disarankan oleh dualitas invarian pengukur gravitasi, atau tidak, seperti yang disarankan oleh perhitungan asli Hawking? Jika tidak, dan lubang hitam dapat terus menguap, lalu apa yang terjadi dengan informasi yang tersimpan di dalamnya (mekanika kuantum tidak menyediakan penghancuran informasi)? Atau radiasi akan berhenti di beberapa titik, ketika dari lubang hitam sedikit tersisa? Apakah ada cara lain untuk mengeksplorasi struktur internal mereka, jika struktur seperti itu ada sama sekali? Apakah hukum kekekalan muatan baryon berlaku di dalam lubang hitam? Bukti prinsip penyensoran kosmik tidak diketahui, begitu juga dengan formulasi yang tepat dari kondisi di mana prinsip itu dipenuhi. Tidak ada teori magnetosfer lubang hitam yang lengkap dan lengkap. Rumus yang tepat untuk menghitung jumlahnya tidak diketahui negara bagian yang berbeda sebuah sistem yang keruntuhannya mengarah pada pembentukan lubang hitam dengan massa, momentum sudut, dan muatan tertentu. Bukti tidak diketahui di kasus umum"teorema tentang tidak adanya rambut" di lubang hitam.
• 3. Dimensi ruang-waktu. Apakah ada dimensi ruang-waktu tambahan di alam, selain empat yang kita ketahui? Jika ya, berapa nomor mereka? Apakah dimensi "3+1" (atau lebih tinggi) merupakan properti apriori alam semesta, atau apakah itu hasil dari yang lain? proses fisik, seperti yang disarankan, misalnya, oleh teori triangulasi dinamis kausal? Bisakah kita secara eksperimental "mengamati" dimensi spasial yang lebih tinggi? Apakah prinsip holografik benar, yang menurutnya fisika dari "3 + 1" -dimensi ruang-waktu kita setara dengan fisika pada permukaan hiper dengan dimensi "2 + 1"?
• 4. model inflasi Semesta. Apakah teori inflasi kosmik benar, dan jika demikian, apa yang detail detail tahap ini? Apa bidang inflasi hipotetis yang bertanggung jawab atas kenaikan inflasi? Jika inflasi terjadi pada satu titik, apakah ini awal dari proses mandiri karena inflasi osilasi mekanika kuantum, yang akan berlanjut di tempat yang sama sekali berbeda, jauh dari titik ini?
• 5. Multiverse. Apakah ada alasan fisik untuk keberadaan alam semesta lain yang pada dasarnya tidak dapat diamati? Misalnya: apakah ada mekanika kuantum " sejarah alternatif atau "banyak dunia"? Apakah ada alam semesta "lain" dengan hukum fisika, yang mana hasilnya cara alternatif melanggar simetri yang jelas kekuatan fisik pada energi tinggi, mungkin sangat jauh karena inflasi kosmik? Bisakah alam semesta lain mempengaruhi alam semesta kita, menyebabkan, misalnya, anomali dalam distribusi suhu CMB? Apakah dibenarkan menggunakan prinsip antropik untuk memecahkan dilema kosmologis global?
• 6. Prinsip sensor kosmik dan hipotesis perlindungan kronologi. Dapatkah singularitas yang tidak tersembunyi di balik cakrawala peristiwa, yang dikenal sebagai "singularitas telanjang", muncul dari kondisi awal yang realistis, atau dapatkah seseorang membuktikan beberapa versi "hipotesis sensor kosmik" Roger Penrose yang menunjukkan bahwa ini tidak mungkin? PADA baru-baru ini bukti muncul mendukung inkonsistensi hipotesis sensor kosmik, yang berarti bahwa singularitas telanjang harus terjadi lebih sering daripada hanya sebagai solusi ekstrim dari persamaan Kerr-Newman, namun, bukti konklusif untuk ini belum disajikan. Demikian juga, akankah ada kurva mirip waktu tertutup yang muncul dalam beberapa solusi persamaan relativitas umum (dan yang menunjukkan kemungkinan perjalanan waktu di arah sebaliknya) dikecualikan oleh teori gravitasi kuantum, yang menggabungkan relativitas umum dengan mekanika kuantum, seperti yang disarankan oleh "Hipotesis Pertahanan Kronologis" Stephen Hawking?
• 7. Sumbu waktu. Apa yang dapat memberitahu kita tentang sifat fenomena waktu yang berbeda satu sama lain dengan maju dan mundur dalam waktu? Bagaimana waktu berbeda dari ruang? Mengapa pelanggaran invarians CP hanya diamati di beberapa? interaksi lemah dan tidak di tempat lain? Apakah pelanggaran invarians CP merupakan konsekuensi dari hukum kedua termodinamika, atau apakah itu sumbu waktu yang terpisah? Apakah ada pengecualian untuk prinsip kausalitas? Apakah masa lalu satu-satunya yang mungkin? Melakukannya saat ini secara fisik berbeda dari masa lalu dan masa depan, atau apakah itu hanya hasil dari kekhasan kesadaran? Bagaimana orang belajar untuk menegosiasikan apa itu saat ini? (Lihat juga di bawah Entropi (sumbu waktu)).
• 8. Lokalitas. Apakah ada fenomena nonlokal dalam fisika kuantum? Jika ada, apakah mereka memiliki keterbatasan dalam mentransmisikan informasi, atau: dapatkah energi dan materi juga bergerak di sepanjang jalur non-lokal? Dalam kondisi apa fenomena non-lokal diamati? Untuk apa ada atau tidak adanya fenomena nonlokal? struktur dasar ruang waktu? Bagaimana ini berhubungan dengan belitan kuantum? Bagaimana menafsirkannya dari sudut pandang interpretasi yang benar sifat dasar fisika kuantum?
• 9. Masa Depan Alam Semesta. Apakah Alam Semesta menuju Pembekuan Besar, Rip Besar, Krisis Besar, atau Rebound Besar? Apakah alam semesta kita merupakan bagian dari pola siklus yang berulang tanpa henti?
• 10. Masalah hierarki. Mengapa gravitasi seperti ini kekuatan lemah? Itu menjadi besar hanya pada skala Planck, untuk partikel dengan energi orde 10 19 GeV, yang jauh lebih tinggi daripada skala elektrolemah (dalam fisika energi rendah, energi 100 GeV dominan). Mengapa skala ini sangat berbeda satu sama lain? Apa yang mencegah kuantitas pada skala elektrolemah, seperti massa boson Higgs, mendapatkan koreksi kuantum pada skala orde Planck? Apakah supersimetri, dimensi ekstra, atau hanya penyesuaian antropik solusi untuk masalah ini?
• 11. Monopol magnetik. Apakah ada partikel - pembawa? muatan magnet» ke zaman sebelumnya dengan energi yang lebih tinggi? Jika demikian, apakah ada yang sampai saat ini? (Paul Dirac menunjukkan bahwa kehadiran tipe tertentu monopol magnetik dapat menjelaskan kuantisasi muatan.)
• 12. Peluruhan proton dan Grand Unification. Bagaimana tiga interaksi fundamental mekanika kuantum yang berbeda dapat digabungkan? teori kuantum bidang? Mengapa baryon teringan, yang merupakan proton, benar-benar stabil? Jika proton tidak stabil, lalu berapa waktu paruhnya?
• 13. Supersimetri. Apakah supersimetri ruang terwujud di alam? Jika demikian, bagaimana mekanisme pemecahan supersimetri? Apakah supersimetri menstabilkan skala elektrolemah, mencegah koreksi kuantum tinggi? Apakah materi gelap terdiri dari partikel supersimetris cahaya?
• 14. Generasi materi. Apakah ada lagi? tiga generasi quark dan lepton? Apakah jumlah generasi berhubungan dengan dimensi ruang? Mengapa generasi bahkan ada? Apakah ada teori yang dapat menjelaskan keberadaan massa di beberapa quark dan lepton pada generasi individu berdasarkan prinsip pertama (teori interaksi Yukawa)?
• 15. Simetri dasar dan neutrino. Apa sifat neutrino, berapa massanya, dan bagaimana mereka membentuk evolusi Semesta? Mengapa ada lebih banyak materi daripada antimateri di alam semesta sekarang? Kekuatan tak kasat mata apa yang hadir pada awal alam semesta, tetapi menghilang dari pandangan dalam proses perkembangan alam semesta?
• 16. teori medan kuantum. Apakah prinsip-prinsip teori medan kuantum lokal relativistik kompatibel dengan keberadaan matriks hamburan nontrivial?
• 17. partikel tak bermassa. Mengapa partikel tak bermassa tanpa spin tidak ada di alam?
• 18. Kromodinamika kuantum. Apa yang keadaan fase materi yang berinteraksi kuat dan peran apa yang mereka mainkan di ruang angkasa? Apa organisasi internal nukleon? Sifat apa dari materi yang berinteraksi kuat yang diprediksi oleh QCD? Apa yang mengatur transisi quark dan gluon menjadi pi-meson dan nukleon? Apa peran interaksi gluon dan gluon dalam nukleon dan inti? Apa yang menentukan fitur utama QCD dan apa hubungannya dengan sifat gravitasi dan ruang-waktu?
• 19. inti atom dan astrofisika nuklir. Apa sifat gaya nuklir yang mengikat proton dan neutron menjadi inti stabil dan isotop langka? Apa alasan untuk koneksi? partikel sederhana menjadi inti kompleks? Apa sifatnya? bintang neutron dan materi inti padat? Apa asal usul unsur-unsur di luar angkasa? Apa reaksi nuklir yang menggerakkan bintang dan menyebabkannya meledak?
• 20. Pulau stabilitas. Apa inti stabil atau metastabil terberat yang bisa ada?
• 21. Mekanika kuantum dan prinsip korespondensi (kadang-kadang disebut kekacauan kuantum). Apakah ada interpretasi yang lebih disukai dari mekanika kuantum? Sebagai deskripsi kuantum realitas, yang mencakup unsur-unsur seperti superposisi kuantum negara dan runtuh fungsi gelombang atau dekoherensi kuantum, mengarah pada realitas yang kita lihat? Hal yang sama dapat dinyatakan dalam masalah pengukuran: apakah "dimensi" yang menyebabkan fungsi gelombang runtuh ke keadaan tertentu?
• 22. informasi fisik. Apakah ada fenomena fisik seperti lubang hitam atau keruntuhan fungsi gelombang yang secara permanen menghancurkan informasi tentang keadaan sebelumnya?
• 23. Teori segalanya ("Teori Penyatuan Hebat"). Apakah ada teori yang menjelaskan nilai semua konstanta fisika dasar? Apakah ada teori yang menjelaskan mengapa invarian pengukur? model standar apa adanya, mengapa ruang-waktu yang dapat diamati memiliki 3 + 1 dimensi, dan mengapa hukum fisika seperti itu? Apakah "konstanta fisik mendasar" berubah dari waktu ke waktu? Apakah ada partikel dalam model standar fisika partikel yang benar-benar terdiri dari partikel lain yang terikat sangat kuat sehingga tidak dapat diamati pada energi eksperimental saat ini? Ada partikel dasar yang belum diamati, dan jika ya, apakah itu dan apa sifat-sifatnya? Apakah ada yang tidak bisa diamati? kekuatan fundamental bahwa teori menunjukkan bahwa menjelaskan masalah lain yang belum terpecahkan dalam fisika?
• 24. mengukur invarian. Apakah benar-benar ada teori pengukur non-Abelian dengan celah dalam spektrum massa?
• 25. CP simetri. Mengapa simetri CP tidak dipertahankan? Mengapa itu bertahan di sebagian besar proses yang diamati?
• 26. Fisika semikonduktor. Teori kuantum semikonduktor tidak dapat secara akurat menghitung salah satu konstanta semikonduktor.
• 27. Fisika kuantum. Solusi tepat dari persamaan Schrödinger untuk atom multielektron tidak diketahui.
• 28. Ketika memecahkan masalah hamburan dua balok oleh satu rintangan, penampang hamburan sangat besar.
• 29. Feynmanium: Apa yang akan terjadi pada unsur kimia, yang nomor atomnya akan lebih tinggi dari 137, sebagai akibatnya elektron 1s 1 harus bergerak dengan kecepatan melebihi kecepatan cahaya (menurut model atom Bohr)? Apakah "Feynmanium" adalah unsur kimia terakhir yang mampu eksis secara fisik? Masalahnya mungkin muncul di sekitar elemen 137, di mana perluasan distribusi muatan inti mencapai titik akhirnya. Lihat artikel Diperpanjang tabel periodik elemen dan bagian efek Relativistik.
• 30. Fisika statistik. Tidak ada teori sistematis proses ireversibel, yang memungkinkan untuk melakukan perhitungan kuantitatif untuk setiap proses fisik tertentu.
• 31. Elektrodinamika kuantum. Ada efek gravitasi, disebabkan oleh fluktuasi nol medan elektromagnetik? Tidak diketahui bagaimana saat menghitung elektrodinamika kuantum di daerah frekuensi tinggi secara bersamaan memenuhi kondisi keterbatasan hasil, invarian relativistik dan jumlah semua probabilitas alternatif sama dengan satu.
• 32. Biofisika. Tidak hadir teori kuantitatif untuk kinetika relaksasi konformasi makromolekul protein dan kompleksnya. Tidak ada teori lengkap transfer elektron dalam struktur biologis.
• 33. Superkonduktivitas. Tidak mungkin untuk memprediksi secara teoritis, mengetahui struktur dan komposisi materi, apakah itu akan masuk ke keadaan superkonduktor dengan penurunan suhu.

Di bawah ini kami menyajikan daftar masalah yang belum terpecahkan dalam fisika modern.

Beberapa dari masalah ini bersifat teoritis. Artinya teori-teori yang ada tidak mampu menjelaskan fenomena tertentu yang diamati atau hasil eksperimen.

Masalah lain bersifat eksperimental, artinya ada kesulitan dalam membuat eksperimen untuk menguji teori yang diajukan atau untuk mempelajari suatu fenomena secara lebih rinci.

Beberapa dari masalah ini terkait erat. Misalnya, dimensi ekstra atau supersimetri dapat memecahkan masalah hierarki. Diyakini bahwa teori gravitasi kuantum yang lengkap dapat menjawab sebagian besar pertanyaan ini.

Apa yang akan menjadi akhir alam semesta?

Jawabannya sangat tergantung pada energi gelap, yang tetap merupakan istilah yang tidak diketahui dalam persamaan.

Energi gelap bertanggung jawab atas percepatan perluasan alam semesta, tetapi asal usulnya adalah misteri yang diselimuti kegelapan. Jika sebuah energi gelap konstan untuk waktu yang lama, kita mungkin berada dalam "pembekuan besar": alam semesta akan terus berkembang lebih cepat dan lebih cepat, dan akhirnya galaksi akan sangat jauh satu sama lain sehingga kekosongan ruang saat ini akan tampak seperti permainan anak-anak. .

Jika energi gelap meningkat, pemuaian akan menjadi sangat cepat sehingga tidak hanya ruang antar galaksi, tetapi juga antar bintang akan bertambah, yaitu, galaksi itu sendiri akan terkoyak; opsi ini disebut "celah besar".

Skenario lain adalah energi gelap akan menyusut dan tidak lagi mampu melawan gaya gravitasi, yang akan menyebabkan alam semesta meringkuk (“big crunch”).

Intinya adalah, tidak peduli bagaimana peristiwa itu terjadi, kita pasti akan hancur. Namun, sebelum itu, miliaran atau bahkan triliunan tahun - cukup untuk mengetahui bagaimana Semesta akan mati.

gravitasi kuantum

Meskipun penelitian aktif, teori gravitasi kuantum belum dibangun. Kesulitan utama dalam konstruksinya terletak pada kenyataan bahwa dua teori fisika yang coba disatukan, - mekanika kuantum dan relativitas umum (GR) -  didasarkan pada serangkaian prinsip yang berbeda.

Dengan demikian, mekanika kuantum dirumuskan sebagai teori yang menggambarkan evolusi temporal sistem fisik(misalnya, atom atau partikel elementer) dengan latar belakang ruang-waktu eksternal.

Tidak ada ruang-waktu eksternal dalam relativitas umum - itu sendiri adalah dinamis teori variabel, tergantung pada karakteristik klasik sistem.

Dalam transisi ke gravitasi kuantum, setidaknya, perlu untuk mengganti sistem dengan yang kuantum (yaitu, untuk melakukan kuantisasi). Koneksi yang dihasilkan membutuhkan semacam kuantisasi geometri ruang-waktu itu sendiri, dan arti fisik kuantisasi seperti itu sama sekali tidak jelas dan tidak ada upaya konsisten yang berhasil untuk melaksanakannya.

Bahkan upaya untuk mengkuantisasi linearisasi teori klasik gravitasi (GR) menghadapi banyak kesulitan teknis - gravitasi kuantum ternyata menjadi teori yang tidak dapat direnormalisasi karena fakta bahwa konstanta gravitasi adalah kuantitas dimensional.

Situasi ini diperparah oleh fakta bahwa eksperimen langsung di bidang gravitasi kuantum, karena kelemahan interaksi gravitasi, tidak tersedia teknologi modern. Untuk alasan ini, dalam pencarian kata-kata yang benar gravitasi kuantum sejauh ini hanya mengandalkan perhitungan teoretis.

Higgs boson sama sekali tidak masuk akal. Mengapa itu ada?

Higgs boson menjelaskan bagaimana semua partikel lain memperoleh massa, tetapi pada saat yang sama menimbulkan banyak pertanyaan baru. Misalnya, mengapa Higgs boson berinteraksi dengan semua partikel secara berbeda? Jadi, t-quark berinteraksi dengannya lebih kuat daripada elektron, itulah sebabnya massa yang pertama jauh lebih tinggi daripada yang kedua.

Selain itu, boson Higgs adalah yang pertama partikel dasar dengan putaran nol.

"Kami benar-benar daerah baru fisikawan partikel," kata ilmuwan Richard Ruiz. "Kami tidak tahu apa sifatnya."

Radiasi Hawking

Apakah lubang hitam menghasilkan radiasi termal, seperti yang diprediksi teori? Apakah radiasi ini mengandung informasi tentang struktur internal mereka atau tidak, sebagai berikut dari perhitungan awal Hawking?

Mengapa alam semesta terbuat dari materi dan bukan antimateri?

Antimateri adalah materi yang sama: ia memiliki sifat yang persis sama dengan zat yang membentuk planet, bintang, galaksi.

Satu-satunya perbedaan adalah biaya. Berdasarkan ide-ide modern, di Alam Semesta yang baru lahir, keduanya terbagi rata. Tak lama setelah Big Bang, materi dan antimateri dimusnahkan (bereaksi dengan saling menghancurkan dan munculnya partikel lain satu sama lain).

Pertanyaannya adalah, bagaimana bisa terjadi bahwa sejumlah materi masih tersisa? Mengapa materi berhasil dan antimateri gagal dalam tarik ulur?

Untuk menjelaskan ketidaksetaraan ini, para ilmuwan dengan rajin mencari contoh pelanggaran CP, yaitu, proses di mana partikel lebih suka meluruh untuk membentuk materi, tetapi bukan antimateri.

“Pertama-tama, saya ingin memahami apakah osilasi neutrino (transformasi neutrino menjadi antineutrino) berbeda antara neutrino dan antineutrino,” kata Alicia Marino dari University of Colorado, yang berbagi pertanyaan. “Tidak ada yang seperti ini yang diamati sejauh ini, tetapi kami menantikan eksperimen generasi berikutnya.”

Teori segalanya

Apakah ada teori yang menjelaskan nilai semua konstanta fisika dasar? Apakah ada teori yang menjelaskan mengapa hukum fisika seperti itu?

Untuk merujuk pada teori yang akan menyatukan keempat interaksi mendasar di alam.

Selama abad kedua puluh, banyak "teori tentang segala sesuatu" telah diusulkan, tetapi tidak satupun dari mereka yang dapat lulus pengujian eksperimental, atau ada kesulitan yang signifikan dalam mengatur pengujian eksperimental untuk beberapa kandidat.

Bonus: Bola Petir

Apa sifat dari fenomena ini? Apakah bola petir? objek independen atau didorong oleh energi dari luar? Apakah itu semuanya bola api Apakah sifatnya sama atau ada jenis yang berbeda?

Petir bola - bercahaya mengambang di udara bola api, unik langka fenomena alam.

Serikat teori fisika terjadinya dan jalannya fenomena ini belum tersampaikan sampai saat ini, ada juga teori ilmiah yang mereduksi fenomena menjadi halusinasi.

Ada sekitar 400 teori yang menjelaskan fenomena tersebut, namun tidak satupun yang mendapat pengakuan mutlak di lingkungan akademik. Di bawah kondisi laboratorium, fenomena serupa tetapi jangka pendek diperoleh oleh beberapa cara yang berbeda, sehingga pertanyaan tentang sifat bola petir tetap terbuka. Pada akhir abad ke-20, tidak ada satu pun percobaan yang dibuat di mana fenomena alam ini akan direproduksi secara artifisial sesuai dengan deskripsi saksi mata bola petir.

Dipercaya secara luas bahwa bola petir - fenomena asal listrik, alam alami, yaitu jenis khusus petir yang ada lama dan berbentuk bola, mampu bergerak di sepanjang lintasan yang tak terduga, terkadang mengejutkan bagi para saksi mata.

Secara tradisional, keandalan banyak laporan saksi mata bola petir tetap diragukan, termasuk:

• fakta mengamati setidaknya beberapa fenomena;
• fakta mengamati bola petir, dan bukan fenomena lain;
• rincian terpisah dari fenomena tersebut, diberikan dalam kesaksian seorang saksi mata.

Keraguan akan keandalan banyak kesaksian memperumit studi tentang fenomena tersebut, dan juga menjadi alasan munculnya berbagai bahan sensasional spekulatif yang diduga terkait dengan fenomena ini.

Berdasarkan bahan: beberapa lusin artikel dari