Luettelo ratkaisemattomista fysiikan ongelmista

Tämä artikkeli on pääpiirteittäin koskevat fysiikan .

Voit jakaa tietosi parantamalla sitä ( miten? ) Vastaavien projektien suositusten mukaisesti .

Tämä on luettelo joistakin suurista fysiikan ongelmista .

Ongelmallinen

Aikana pitkäaikainen kehittymässä teorioiden mukaan tieteellinen menetelmä on välivaihe kahden aikana vakauden jossa avoimia kysymyksiä ja yhä enemmän poikkeamia kertyy horjuttamaan niitä. Teorioihin perustettu etsimään suurempaa johdonmukaisuutta kanssa kokeiluja .

Nesteiden mekaniikan ratkaisemattomat ongelmat

Teoreettiset kysymykset

Kaiken teoria Voiko olla olemassa yksinkertainen ja yhtenäinen fyysinen teoria, joka selittää kaikki fysiikan ilmiöt? Kuinka laittaa gravitaatio ja yleinen suhteellisuusteoria kvanttikenttäteorian puitteissa  ? Vakiomallin vapaiden vakioiden arvo Hiukkasten fysiikan vakiomalli sisältää noin kaksikymmentä vakiota , joiden arvo voidaan määrittää vain kokeilla. Jotkut fyysikot katsovat, että nämä arvot olisi määritettävä todella perustavanlaatuisen teorian avulla ja että näiden vakioiden arvojen alkuperä ja syy on tärkeä ratkaisematon kysymys, joka kutsuu edelleen teoreettisen fysiikan kehitykseen. Musta aukko tiedon paradoksi on mustia aukkoja , musta aukko haihtuminen Tuottaako mustat aukot säteilyä, kuten teoria ennustaa? Sisältääkö tämä säteily tietoa reiän sisäisestä rakenteesta, kuten painovoima-mittari-kaksinaisuus ehdottaa, vai ei, kuten Hawkingin työ viittaa  ? Muuten, ja jos mustat aukot voivat haihtua, mitä tapahtuu niiden sisältämälle tiedolle ( kvanttimekaniikka ei salli tietojen menetystä)? Onko olemassa toinen tapa tutkia reikien sisäinen rakenne - edellyttäen, että rakenne on olemassa? Lisämitat Hyväksyykö luonto enemmän kuin neljä aika-ajallista ulottuvuutta  ? Jos on, kuinka monta niitä on ja mikä on niiden koko? Ovatko ulottuvuudet osa maailmankaikkeuden perusominaisuuksia vai johtuvatko ne fysiikan laeista? Voimmeko tarkkailla muita ulottuvuuksia? Kosminen inflaatio Onko inflaatioteoria oikea, ja jos on, mikä on inflaation aikakauden yksityiskohtainen kuvaus? Onko inflaatiokenttä synnyttänyt tämän prosessin? Multiverse Onko olemassa fyysisiä syitä odottaa muiden universumien olemassaoloa, joita luonnosta ei voida havaita? Onko kvanttimekaniikassa esimerkiksi "vaihtoehtoisia tarinoita"  ? Kosminen sensuuri ja aikajärjestyssuojaus Non singulariteetit takana tapahtuma horisontin voi ne ilmenevät realistinen alkuehtojen jossa voimme todistaa arveluihin versio nimeltään kosminen sensuuri hypoteesi on Roger Penrose jossa ehdotetaan, että tällaiset singulariteetti alasti ei ole olemassa. Samoin suljetut aikakäyrät, jotka esiintyvät yleisen suhteellisuusteorian yhtälöiden ratkaisujen joukossa ja jotka edustavat mahdollisuutta ajoihin, voitaisiin eliminoida kvanttigravitaation teoriaa (joka yhdistää yleisen suhteellisuusteorian ja kvanttimekaniikan)? Ajan nuoli Miksi ajalla on suunta?

Tyhjiöenergia

Tyhjiön energian suuruusluokka on sopusoinnussa kosmologisen vakion kanssa vai muuten sopusoinnussa Lorentzin muuttumattomuuden periaatteen kanssa

ja Planckin vakio? Kuinka ratkaista tyhjiökatastrofi  ?

Selittämättömät kokeelliset havainnot

Erittäin korkean energian ja äärimmäisten kosmisten säteiden alkuperä (erittäin korkean energian kosminen säde (UHECR), äärimmäisen energinen kosminen säde (EECR)) Mitattu yli 20  elektronivolttia kosmisien energiasäteiden olemassaolo aiheuttaa ratkaisemattoman ongelman, koska tunnetut mekanismit, jotka kykenevät tuottamaan tällaisten energioiden hiukkasia, olisivat hyvin väkivaltaisia ​​ja tunnistettavissa, ja niiden olisi oltava suhteellisen lähellä maapalloa. Merkittävää ja läheistä tähteä ei kuitenkaan ole havaittu suuntaan, josta hiukkaset ovat peräisin. Inertian lähde Ei ole yhtä ainoaa hyväksyttyä teoriaa, joka selittäisi inertian lähteen. Fyysikkojen, kuten Ernst Machin ( Mach- periaate ), Albert Einsteinin ja Dennis Sciamain, merkittäviä ponnisteluja on kritisoitu. Viimeaikaiset hoidot sisältävät C. Johan Masreliezin (2006-2009) ja Vesselin Petkovin (2009) työn. Galaksien kiertokäyrä Galaksit eivät pyöri Keplerin lakien mukaan . Tärkeimmät hypoteesit tämän ilmiön selittämiseksi koskevat pimeää ainetta . Kosmologinen jatkuva ongelma Havaittu kosmologisen vakion arvo on liian pieni verrattuna kvanttikenttäteorian ennustamaan arvoon .

Viitteet

  1. (sisään) Clay Math, "  Millennium Problems  " .
  2. (in) John C. Baez, "  Avoimet kysymykset fysiikan  " ,Heinäkuu 2012(käytetty 13. huhtikuuta 2021 ) .
  3. Étienne Guyon ja Luc Petit , fyysinen hydrodynamiikka ,2021, 3 ja  toim. ( ISBN  978-2-7598-0893-9 ja 2-7598-0893-9 , OCLC  1242724781 ).
  4. Gilbert Pietryk , Panorama de la physique , Belin, dl 2012 ( ISBN  978-2-7011-6500-4 ja 2-7011-6500-8 , OCLC  835254698 ).
  5. Fysiikan lopullinen yhtälö Lisa Randall Tutkimuksen kauneimmat arvoitukset Tutkimus lokakuu 2005
  6. "Viisi suurta teoreettisen fysiikan ongelmaa" Lee Smolin Mikään ei mene enemmän fysiikassa Dunod 2007
  7. (sisään) P. Joshi rikkovatko alastomat singulariteetit fysiikan sääntöjä? , Scientific American , tammikuu 2009
  8. Murat Boratav , "  Kaunein mysteerejä tieteen  ", La Recherche , n o  390 "Kosminen säteily liian energinen"Lokakuu 2005( lue verkossa ).
  9. (in) Vesselin Petkovin suhteellisuusteoria ja avaruusajan luonne , luku 9, 2. painos, 2009.