大神在哪里？谁来解决困扰世界的十大物理学难题！

物理学家选择了10个最不可思议的物理问题，这些问题足以让他们忙上100年。虽然没有奖励，但任何问题的答案几乎都能赢得诺贝尔奖。

1.表达物理世界特征的所有(可测量的)无量纲参数原则上都是可计算的吗？还是有一些参数是不可计算的，因为它们只依赖于历史或量子力学的偶然事件？

爱因斯坦的陈述更清楚:上帝在创造宇宙时有选择吗？想象上帝坐在控制台前准备触发大爆炸。“我应该设置什么样的光速？”“我应该给这个叫做电子的小点带多少电荷”？"普朗克常数是决定量子大小的参数，我应该给它设定什么值？"他抓了几个数字是为了赶上时间吗？或者说，这些价值一定要如此，因为其中蕴含着某种逻辑？

2.量子引力如何帮助解释宇宙的起源？

现代物理学的两个主要理论是标准模型和广义相对论。前者用量子力学来描述亚原子粒子和它们所服从的力，而后者是关于重力的理论。长期以来，物理学家们一直希望融合成一种“万物皆对”——量子引力理论，从而对宇宙有更深的理解，包括宇宙是如何随着大爆炸而自然诞生的。实现这种融合的第一个候选理论是超弦理论，或称M理论——这是其名称的最新“升级版本”。m代表“魔法”、“神秘”或“所有理论之母”。

3.质子的寿命有多长，你如何理解它？

人们过去认为质子不像中子，永远不会分裂成更小的粒子。这曾被视为真理。然而，在20世纪70年代，理论物理学家意识到，他们的各种理论可能会成为“统一理论”——将除重力之外的所有力结合到一个熔炉中——意味着质子一定是不稳定的。只要有足够的时间，质子就会在极其偶然的情况下分裂。

方法是捕捉垂死的质子。多年来，实验人员一直密切关注地下实验室的大型水箱，等待原子内部质子的死亡。但到目前为止，质子的死亡率为零，这意味着要么质子非常稳定，要么它们的寿命非常长，估计超过10亿年。

4.自然是超对称的吗？如果是这样，超对称是如何爆发的？

许多物理学家认为，将包括重力在内的所有力统一成一个单一的理论，需要证明两种截然不同的粒子之间实际上有着密切的关系，这就是所谓的超对称性。第一种粒子是费米子，可以粗略地描述为物质的基本成分，就像质子、电子和中子一样。它们聚集在一起形成一种物质。另一种粒子是玻色子，它是传递力的粒子，类似于传递光的光子。在超对称条件下，每个费米子都有一个相应的玻色子，反之亦然。

物理学家有发明奇怪名字的冲动。他们称所谓的超对称粒子为“大米草”。然而，由于大米草还没有在自然界被观察到，物理学家仍然需要解释这种对称性“爆发”的原因:当宇宙冷却并凝结成现在的不对称状态时，它诞生时存在的数学完美性就被打破了。

5.为什么宇宙显示一个时间维度和三个空间维度？

这只是因为人们还没有想到可以接受的答案，只是因为人们无法想象除了上下、左右、前后之外会有更多的方向。这并不意味着宇宙是这样的。事实上，根据超弦理论，肯定还有另外六个维度，每个维度都是卷曲的，非常小，所以无法被探测到。如果这个理论是正确的，那么为什么只有这三个维度被扩展，留给我们这个相对幽闭的空间？

6.为什么宇宙常数有它自己的价值？它是零并且真的是常数吗？

直到最近，宇宙学家仍然相信宇宙在以稳定的速度膨胀。但是最近的观察发现，宇宙可能膨胀得越来越快。人们用一个叫做宇宙常数的数字来描述这种轻微的加速。物理学家仍然无法解释这个常数是零还是像人们早先认为的那样是一个非常小的值。根据一些基本的计算，这个常数应该很大——大约是我们观测值的10到122倍。换句话说，宇宙应该以跳跃的速度膨胀。然而，实际情况并非如此。必须有某种机制来抑制这种效应。如果宇宙真的是超对称的，那么宇宙常数应该被完全抵消。但是这种对称性，如果存在的话，似乎已经破裂了。如果这个常数随着时间而变化，情况就更复杂了。

7.M理论的基本*度是多少(M理论的低能量极限是11维超引力，其中包括5个相容的超混沌理论)？这个理论真的描述了自然吗？

多年来，超弦理论最大的弱点是它有五种不同的版本。如果有的话，它描述了宇宙。这一理论的反对者最近接受了被称为M理论的最重要的11维理论框架。然而，情况变得更加复杂。

在M理论之前，所有的亚原子粒子据说都是由微小的超弦组成的。m理论给亚原子物质的光谱增加了一种更神秘的物质，叫做“膜”。它就像一个生理薄膜，但它最多有9个维度。现在的问题是，什么是物质构成的更基本的单位，膜是一条线还是正好相反？或者还有一些更基本的物质单位，只是人们没有想到而已？最后，这两件事中的任何一件真的存在，还是M理论仅仅是一个迷人的大脑游戏？

8.黑洞信息悖论的解决方案是什么？

根据量子理论，信息——无论是描述粒子运动的速度还是墨水粒子构成文件的精确方式——都不会从宇宙中消失。但是物理学家基普呢？索恩，约翰？普里尔和斯蒂芬？另一方面，霍金提出了一个固定的假设:如果你把大英百科全书扔进黑洞会发生什么？宇宙中是否有其他类似的百科全书并不重要。根据物理学的定义，信息并不等同于意义。信息仅指二进制数或其他一些代码，用于准确描述一个对象或一种方式。因此，这些特定书籍中的信息似乎将被吞噬，永远消失。但是人们认为这是不可能的。

霍金博士和索恩博士认为，信息确实已经消失，量子力学必须对此进行解释。普里尔博士推测，这些信息实际上并没有消失。它可能以某种形式出现在黑洞的表面，就像在宇宙的屏幕上一样。

9.什么样的物理学可以解释基本粒子的重力和它们的典型质量之间的巨大差距？

换句话说，为什么重力比其他力(如电磁力)弱得多？磁铁可以拉起回形针，即使整个地球的重力把它拉下来。

根据最近的声明，重力实际上要大得多。它看起来很弱，因为大部分重力都属于额外维度。如果我们能用高能粒子加速器捕捉所有的重力，就有可能创造出微型黑洞。尽管这似乎引起了固体废物处理行业的兴趣，但这些黑洞可能一形成就消失了。

10.我们能定量地理解量子色动力学中的夸克和胶子约束以及质量间隙的存在吗？

量子色动力学是描述强核力的理论。这种力由胶子携带，胶子将夸克结合成质子和中子等粒子。根据量子色动力学理论，这些微小的子粒子是永远结合在一起的。你不能把夸克或胶子从质子中分离出来，因为你离得越远，强大的力就越大，从而很快把它们拉回到原来的位置。

然而，物理学家还没有最终证明夸克和胶子永远无法逃脱约束。他们也不能解释为什么所有能感受到强大力量的粒子必须至少有一个微小的质量，为什么它们的质量不能为零。有人希望M理论能提供答案，而这个理论可能会进一步阐明引力的本质。