1.表达物理世界特征的所有(可测量的)无量纲参数原则上是否都可以推算,
或者是否存在一些仅仅取决于历吏或量子力学偶发事件,因而也是无法推算
的参数?
爱因斯坦的表述更为清楚:上帝在创造宇宙时是否有选择?想象上帝坐
在控制台前,准备引发宇宙大爆炸。“我该把光速定在多少?”“我该让这
种名叫电子的小点带多少电荷?”“我该把普朗克常数——即决定量子大小
的参数——的数值定在多大?”他是不是为了赶时间而胡乱抓来几个数字?抑
或这些数值必须如此,因为其中深藏着某种逻辑?
2.量子引力如何帮助解释宇宙起源?
现代物理学的两大理论是标准模型和广义相对论。前者利用量子力学来
描述亚原子粒子以及它们所服从的作用力,而后者是有关引力的理沦。很久
以来,物理学家希望合二为一,得到一种“万物至理”——即量子引力论,
以便更深入地了解宇宙,包括宇宙是如何随着大爆炸自然地诞生的。实现这
种融合的首要候选理论是超弦理论,或者叫 M理论——这是其名称的最新
“升级版”,M代表“魔法”( magic)、“神秘”( mystery)或“所有理论
之母”( mother of alltheories)。
3.质子的寿命有多长,如何来理解?
以前人们认为质子与中子不同,它永远不会分裂成更小的颗粒。这曾
被当成真理。然而在70年代,理论物理学家认识到,他们提出的各种可能
成为“大一统理论”——该理论把除引力外的所有作用力汇于一炉——的
理论暗示:质子必须是不稳定的。只要有足够长的时间,在极其偶然的情
况下,质子是会分裂的。
况下,质子是会分裂的。
办法是捕捉到正在死去的质子。许多年来,实验人员一直在地下实验
空中密切注视大型的水槽,等待着原子内部质子的死去。但迄今未止质子
的死亡率是零,这意味着要么质子十分稳定,要么它们的寿命很长——估
计在10亿亿亿亿年以上。
4.自然界是超对称的吗?如果是,超对称性是如何破灭的?
许多物理学家认为,把包括引力在内的所有作用力统一成为单一的理
论要求证明两种差异极大的粒子实际上存在密切的关系,这种关系就是所
谓的超对称现象。
第一种粒子是费密子,可以把它们粗略地说成是物质的基本组件,就
像质子、电子和中子一样。它们聚集在一起组成物质。另一种粒子是玻色
子,它们是传递作用力的粒子,类似于传递光的光子。在超对称的条件下,
每一个费密子都有一个与之对应的玻色子,反之亦然。
物理学家有杜撰古怪名字的冲动,他们把所谓的超级对称粒子称为
“Sparticle”。但由于在自然界中还没有观察到5particle,物理学家
还需要解释这种对称性“破灭”的原因:随着宇宙冷却并凝结成现在的这
种不对称状态,在其诞生之际所存在的数学上的完美被打破了。
5.为什么宇宙表现为一个时间维数和三个空间维数?
这只是因为还没有想到一个可以接受的答案,只是因为除了上下、左
右、前后,人们无法想像在更多的方向上运动。这并不意味着宇宙原本就
是这样的。实际上,根据超弦理论,肯定还存存着另外六个维数,每一维
都呈卷曲状,十分微小,因而无法察觉。如果这一理论是正确的,那么为
什么只有这三个维数是伸展开来的,留给我们这个相对幽闭恐怖的空间呢?
6.为什么宇宙常数有它自身的数值?它是否为零,是否真正恒定?
直到最近,宇宙学家仍然认为宇宙是以一个稳定的速度在膨胀。但最
近的观察发现,宇宙可能膨胀得越来越快。人们用一个叫宇宙常数的数字
来描述这种轻微的加速。这个常数是否如人们早期所认为的是零,或者是
一个非常小的数值,物理学家现在还无法做出解释。
根据一些基本计算,这个常数 应该很大——是我们观测结果的大约
10到122倍。换句话说,宇宙应该以跳跃般的速度在膨胀。而实际情况并
非如此,肯定有什么机制在压制这种作用。如果宇宙真是超对称性的,那
宇宙常数就该被完全抵消掉。但这种对称性——如果确实存在的话——看
来已经破灭。如果这个常数随时间的变化而变化的话,那情况就更加复杂
了。
7.M理论的基本自由度( M理论的低能极限是 ll维的超引力,它包含5种
相容的超弦理论)是多少?这一理论是否真实地描述了自然?
多年来,超弦理论最大的弱点是它有5个不同的版本。到底哪一个——
如果有的话——描述了宇宙?反对这一理论的人最近已经接受了被称为 M理
论的最主要的 l l维理论框架。但情况却因此变得更加复杂。
在 M里论前,所有的亚原子粒子都被说成是由微小的超弦组成的。M理
论给组成亚原子的物质增加了一种叫做“膜”(brane)的更为神秘的物质,
它就像生理学上的膜一样,但最多有9个维数度。现在的问题是,什么是更
基本的物质组成单位,是膜组成了弦还是刚好相反?或者另外存在着一些更
基本的物质单位,只是人们没有想到罢了?最后,这两种东西中是否有一种
确实存在,或者 M理论仅仅是一种迷人的大脑游戏?
8,黑洞信息悖论的解决方法是什么?
根据量子理论,信息——无沦它描述的是粒子运动的速度还是油墨颗
粒组成文件的确切方式——是不会从宇宙中消失的。但物理学家基普·索
恩、约翰·普雷希尔和斯蒂芬·霍金却提出了一个固定的假设:如果你把
一本大不列颠百科全书扔进黑洞中去,将会发生什么事?宇宙中是否有其他
同样的百科全书是无关紧要的。正如物理学中所定义的,信息并不等同于
含义,信息仅指二进制的数字,或是一些其他的代码,它被用来精确地描
述一个物体或一种方式。所以看起来那些特定的书本里的信息将被吞没,
并永远地消失。但人们觉得这是不可能的。
霍金博士和索恩博士相信那些信息确实消失了,而量子力学必须对此
作出解释。普雷希尔博士推测信息其实并没有消失;它也许以某种形式显
示于黑洞的表面,如同在一个宇宙中的银幕上。
9.何种物理学能够解释基本粒子的重力与其典型质量之间的巨大差距?
换言之,为什么重力比其他的作用力(如电磁力)要弱得多?一块磁铁
能够吸起一个回形针,即使整个地球的引力在把它往下拉。
根据最近的一种说法,重力实际上要大得多。它仅仅是看上去比较弱
而已,因为大部分重力陷入了某一个额外的维数度之中。如果我们可以用
高能粒子加速器俘获全部的重力,也许就有可能制造出微型黑洞。虽然这
看上去会引起固体垃圾处理业的兴趣,但这些黑洞很可能刚一形成就消失
了。
10,我们能否定量地理解量子色动力学中的夸克和胶子约束以及质量差距
的存在?
量子色动力学( QCD)是描述强核子力的理论。这种力由胶子携带,它
把夸克结合成质子和中子这样的粒子。根据量子色动力学理论,这些微小
的亚粒子永远受到约束。你无法把一个夸克或脑子从质子中分离出来,因
为距离越远,这种强作用力就越大,从而迅速地把它们拉回原位。
但物理学家还没有最终证明夸克和胶子永远 不能逃脱约束。他们也不
能解释为什么所有能感受强作用力的粒子必须至少有一丁点儿的质量,为
什么它们的质量不能为零。一些人希望 M理论能提供答案,这一理论也许
还能进一步阐明重力的本质。
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高深的物理都涉及到时空观啊
大笨\b狗 (独立思考能力不随普适价值破产而)
超弦的方向错了,或许我们的宇宙只有一维。 三维只是人类一种幻觉而已。
为什么是人为的去分多少维呀!为什么不是没有维度,或无限维度。
aloho® (二氧化碳过敏)
重力为什么这么弱.. 有可能重力其实在存在于其他维度. 不同维度是不同力的所在.
根据最近的一种说法,重力实际上要大得多。它仅仅是看上去比较弱 而已,因为大部分重力陷入了某一个额外的维数度之中。 啊,对这个很感兴趣
没有根基的想法是胡扯 胡扯是一种游戏 欢迎大家玩游戏
有没有必要都是高能、粒子方向的。。。 湍流之类的一样很极品啊。。。
第十个问题 夸克禁闭~~~~~deconfinement 是个好梦.
为什么都是理论物理的问题..
不能忽视物理学其他方面的存在啊
是啊 有没有人说说其他有趣重要的物理难题?
travel through wormhole....XD
什么狗屁,我一个也不感兴趣。。。都不知道说的啥。。。一点意思都没有。。。还挣不到钱。。。
我觉得21世纪物理学,就一个超级大难题——学物理如何挣到钱!!!!!!
2008-06-10 07:12:34 liaz. (Vancouver) travel through wormhole....XD ~~~~~~~~~~~~~~~~`` wormhole................daydream...........
::2008-06-10 13:30:25 Stephen 我觉得21世纪物理学,就一个超级大难题——学物理如何挣到钱!!!!!! ~~~~~~~~~~~~~~~~正解.
嘿嘿,所以我干脆就不学物理啦,避开这个问题, 可是!!——又发现新的问题啦——学XX如何挣到钱!!!!!
很感兴趣,但是没有时间去了解。
很感兴趣,但是没有时间去了解。
2008-06-09 03:35:37 感冒的冬天 (厦门) 我个人对湍流比较感兴趣 ====================================== 作孽啊。。。 我校舒幼生老师有云:以后搞物理千万别碰湍流。。。
舒幼生~~~~~~~~~~~~~~~好久没有看到这三个字以这种排列方式凑在一起了 高中知道他老人家的名字,好敬仰~~~
搞物理千万别碰湍流。。。 没前途?那个无所谓的,天生看到湍流,心中就会有种神圣感
自由以太 (什么是真理呢?)
唉,不知道舒老师关于湍流有什么心理阴影。。。
2008-06-11 21:56:19 x7x7囧跟时间玩游戏 (武汉) 舒幼生~~~~~~~~~~~~~~~好久没有看到这三个字以这种排列方式凑在一起了 高中知道他老人家的名字,好敬仰~~~ ====================================== 嘿嘿,搞物理竞赛才能高中就知舒老师的大名吧
RimeC (磨一把钝剑)
很早就觉得第一个问题很疑惑了,知道有一些所谓的常量起,就想知道为什么会这样,为什么是这些量,为什么会能量守恒动量守恒,但老师的回答是"这是实验得出的普遍真理." 简直和没说一样. 以后就想研究量子物理,和与空间有关的... 有的时候会想,是人类不够聪明得不都世界的真理呢,还是人类太聪明,把很多事情复杂化了...
RimeC (磨一把钝剑)
我觉得研究物理就是在复杂的世界中抽象出普遍的简单的规律,那些至少目前被证明是最基本最普遍的真理,其实从表达上来说,都是很简单的.
nostos (反身而诚 乐莫大焉)
我死前大概还不能知道答案吧 遗憾
张小柔 (一念起万水千山;一念灭沧海桑田)
有的只是深得人心的理论而已,一种说法
是否人类智慧存在局限性? 我的物理实在是没达到理解这些问题的地步啊。。。。。。
2008-06-08 16:30:59 莯吇 (益阳) 世界真奇妙 ------------------------------------------------------------同意
2008-06-02 21:09:39 没没够 (长春) 还有大一统理论 貌似中国的科学家(物理学家)对大统一理论不屑一顾呢…
金元宝 (小行星来客)
哈哈哈,湍流确实有意思的东西.复杂性系统研究很迷人.
Wings공주 (好友們,都來證明你還活著吧)
第一个问题,以前好像在某书上看过,好像那书的解释是,完全是偶然的,如果不是这些数据,我们的世界就会是另外一个样子,从而我们就不一定能存在于世界上了
为什么宇宙表现为一个时间维数和三个空间维数? 问得好。。。
newone (认真是美德)
一口气全部搞定。。。。
枯荣 (新生/22h)
我们需要几个爱因斯坦?
全知的人是会毁灭的 有点意思
我上过几次舒先生的辅导课……深感他的传统价值观。
花生 (不虚美,不隐恶)
第一个问题,以前好像在某书上看过,好像那书的解释是,完全是偶然的,如果不是这些数据,我们的世界就会是另外一个样子,从而我们就不一定能存在于世界上了 --------------------------------------------------------------- 人择原理么?
全是高能的问题 这是个高能物理学家的10个问题 但是物理学就不一定了~~
看过了。换个角度看,这十个问题就发生变化了。 1、光速不是绝对不变的; 2、量子论只是认识微观的一种理论和方法; 自然界是具有多重空间性质的,人们生活的这个空间之外还有另外的空间。 微观粒子在许多空间中都有它们的不同的性质。 只是在这个空间中,当人们用量子论的方法去测量微观粒子时, 发现了它们的波粒二相性。 其实,它们不完全是波,也不完全是粒子,只是具有这种性质而已。 更多的性质,只有用更高级的理论去研究才能发现,如果人们能打开另外空间的话,将会了现一个暂新的“宇宙”。
看到这文章就关注楼主了 大家有没有说没推荐的关于这些的一些学习网站!!感觉自己太渺小了
What We Don't Know 42* of the biggest questions in science. http://www.wired.com/wired/archive/15.02/bigquestions.html?pg=1&topic=bigquestions Is time an illusion? 熵增是时间箭头吗?还是时间只是爱因斯坦所谓的幻觉?因为已知的那些伟大科学方程比如爱因斯坦引力场方程、薛定谔方程、狄拉克方程都是时间反演的。 Where did life come from? 生命从何而来?或者生命是怎么演化来的? How can observation affect the outcome of an experiment? 量子力学的测量与波函数塌缩的关系 How do entangled particles communicate? 量子纠缠的相互作用机理? What is the universe made of? 宇宙的本体是什么?场?还是信息?还是二者的和合? What happens to information in a black hole? 黑洞的信息蒸发佯谬 Why is fundamental physics so messy? 理论物理何故乱作一团? Why can’t we predict the weather? 天气预报的混沌效应 Why don’t we understand turbulence? 湍流之谜,海森堡临死前念念不忘的科学难题 Is the universe actually made of information? 信息在宇宙构造中的作用 Can mathematicians prove the Riemann hypothesis? 数学家何时能证明黎曼假设这个首屈一指的数学难题 What causes gravity? 引力的机理
在网站www.auyeungsum.com中,《宇宙结构及力的根源》作者已经破解了这些物理学难题。
旭日橙 (科幻宅-外星粉-神秘客-未来人)
这些题非得用哲学思辨的方式才能解决,当然,也得加上物理实验的相关解释和证明,呵呵。
期期艾艾的自由 (我喜欢严肃而温柔的书和女人。)
好帖,我们现在就开始吧思考吧。
11大物理学难题的答案在www.auyeungsum.com中,《论大爆炸宇宙学、引力场方程的荒唐及物理学迷失方向、陷入迷茫与无奈》也在网站在发布。
看都看不懂~~交给中科院去吧
1、各个参数存在着内部逻辑关系,有的会随着逻辑规律的变化而改变;有的始终不变,因为其逻辑始终未发生改变。逻辑规律总体不变,但时间在其轴上的改变导致适用的规律由甲改为乙。总之,规律是既定的,对规律的选择是因时而变的。
量子理论在一定程度上说明了宇宙万物的大概属性,它是微观的代表;而宇宙起源如果从微观来讲,不过是大量处于非稳定状态的组成物质的最小单位的位置移动及又一轮的重新组合。故量子理论不能从根本上解释宇宙起源问题。
3、组成物质的最小单位并非是质子已经是事实,但作为较小的组成单位其寿命在一定程度上决定了物质的寿命,毋庸置疑,质子是物质存在的一种状态,它的自然寿命是无限的,但当外界打乱了它的平衡时它便结束了“生命:,这可以说就是它的寿命。
4、对称是相对的,不对称才是永恒的,
时间和空间都是多维的,但是限于人类自身的局限性,一直认为一维时间,三维空间,因为人类目前确实无法逾越这一框局。
宇宙的所谓膨胀只不过是宇宙发展中的一小部分,一些数值即发展中的一定时期内的的数值,但有些是较长时期的,不能一概而论。
7、M理论是许多科学家苦思冥想的结晶,但却是冰山一角,而且物质不存在最小的组成单位,夸克等都是“中间阶段”。
8、物质永不灭性和转移性是黑洞信息悖论的最佳证明。
9、引力子是更难以捕捉到高速运动的基本粒子的。
10、引力子的动态概率分布决定的,具体的距离目前还是可以测出的,具体的在此不便多透露。
我擦,这贴也太久远了吧
野(QQ:814981101浙东南)
无限微观,无限宏观,小宇宙与大宇宙,细菌寄生人,人寄生地球,地球寄生天体~
忽然有个恶俗的想法。。。 那属于***大法的人们看到这些问题会不会觉得,擦,你们都是胡说八道。。。 汗一个再汗一个。。。
····仔细想想,似乎都要崩溃了
soong (所有的自信都飞走,一切变得艰难)
把论文确定在广义相对论的时候就错了,现在我连大爆炸理论都理解不清了
这样单独把问题抽出来问。有点看不太明白的感觉 还是喜欢《物理学的困惑》中理论物理学的五大问题。很赞。
魔神赵日天 (大庭广众敢脱裤子的大魔王就是我)
这些东西毒害青少年啊——很容易让人走上“不归路”的。

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