Die Physik ist die Wissenschaft, die versucht, die Faktoren zu erklären, die alle Existenz bestimmen, einschließlich der grundlegendsten Geheimnisse der Natur und alles andere, was aus irgendeinem Grund existiert. Es ist also keineswegs seltsam, dass Physiker von den grundlegendsten Fragen über das Universum geplagt werden.

Gerade zu diesem Thema hat eine amerikanische Zeitschrift namens Symmetry Magazine (die zufällig von zwei US-finanzierten Labors herausgegeben wird) eine Gruppe von Branchenforschern gebeten, die wichtigsten unbeantworteten Fragen der Physik aufzulisten. Und die Hauptfragen waren wie folgt:

Was wird das Schicksal unseres Universums sein?

Leider können die Physiker noch nicht sagen, ob die Welt "im Eis oder im Feuer" enden wird (wie der Autor Robert Frost poetisch sagte). Die Lösung der von Steve Wimpenny von der University of California gestellten Frage hängt weitgehend von Informationen über die sogenannte Dunkle Energie ab - die aus einer Art "hypothetischer Energieform" besteht, die für die Beschleunigung der Expansion des Universums verantwortlich wäre ...

Daher kann noch keine Schlussfolgerung gezogen werden.

Das Higgs-Boson macht keinen Sinn. Also ... Warum gibt es das?

Die Frage des Physikers Richard Ruiz von der Universität Pittsburgh stellt die Natur und Funktionalität des im letzten Jahr entdeckten Teilchens in Frage. Während das Higgs-Boson bei der Erklärung der Masse aller anderen Teilchen sehr hilfreich ist, wirft es auf der anderen Seite eine noch größere Reihe von Fragen auf.

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Zum Beispiel ist das Higgs-Boson das erste fundamentale Teilchen, das jemals im Standardmodell entdeckt wurde und dessen Spin gleich Null ist. "Dies ist ein völlig neuer Sektor, wenn es darum geht, das Standardmodell der Teilchenphysik zu studieren", sagt Ruiz.

Wie ist das Universum ausgeglichen, um das Leben zu ermöglichen?

Laut Statistik sollten wir definitiv nicht hier sein. Die Existenz von Galaxien, Planeten, Sternen und sogar Menschen ist nur möglich, weil sich das gesamte Universum in den letzten Millionen Jahren mit perfekter Geschwindigkeit ausgedehnt hat. Diese Wachstumsbewegung wird von der dunklen Energiekraft gesteuert, die mit der Gravitationskraft aus der Masse des gesamten Universums konkurriert, die von der Anwesenheit dunkler Materie dominiert wird.

Zu einem anderen Zeitpunkt hätte sich das Universum mit einer Geschwindigkeit ausdehnen können, die für die Bildung von Galaxien und Sternen zu groß gewesen wäre, oder vielleicht wäre einfach alles in eines eingetreten. Großer Zusammenbruch. Und genau diese Frage lässt den Wissenschaftler Erik Remberg von Fermilab (amerikanisches Labor für fortgeschrittene Physik) nicht einschlafen.

Woher kommen Neutrinos?

Theoretisch ist zu erwarten, dass Neutrinos mit sehr hoher Energie aus dem Schock zwischen energetisch geladenen Teilchen („kosmische Strahlen“ genannt) mit photonischen Teilchen (die Licht emittieren) in den Strahlungs- und Mikrowellenschichten resultieren, die über den Planeten verteilt sind. Universum. Aber "was diesen Prozess in Gang setzt" und "wie werden diese kosmischen Strahlen beschleunigt" sind zwei Fragen, die einfach keine Antwort haben.

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"Wir können nicht einmal verstehen, wo all diese Dinge herkommen", sagt Abigail Vieregg vom Kavli-Institut für Kosmologie und Physik (Chicago, USA), die diese Frage ebenfalls stellte.

Warum besteht das Universum aus Materie und nicht aus Antimaterie?

Wie die eigentliche Etymologie des Begriffs impliziert, ist Antimaterie in Wirklichkeit die Umkehrung der Materie, die dieselben Eigenschaften und alles enthält, jedoch mit dem entscheidenden Unterschied, dass sie energetisch aufgeladen ist. Angeblich begann das Universum mit der gleichen Menge von beidem, bis es der (etwas unbekannten) Materie gelang, den Zusammenstoß zu überwinden - obwohl sich die meisten Substanzen kurz nach dem Urknall gegenseitig vernichteten.

Nun, warum Antimaterie von ihrem Gegenüber überwältigt wurde, möchte die Wissenschaftlerin der Universität von Colorado, Alysia Marino, sehr gerne wissen.

So nehmen irgendwelche Fragen Ihren Schlaf auch?