Оглавление
- 1 Список нерешенных задач по физике
- 1.1 Нерешенные проблемы в физике
- 1.2 Проблемы за пределами стандартной модели
- 1.3 Общая физика
- 1.4 Квантовая гравитация
- 1.5 Квантовая физика
- 1.6 Космология и общая теория относительности
- 1.7 Темный поток и форма Вселенной
- 1.8 Дополнительные измерения
- 1.9 Физика высоких энергий и элементарных частиц
- 1.10 Астрономия и астрофизика
- 1.11 Анизотропия в космосе
- 1.12 Соотношение возраста и металличности
- 1.13 Проблема лития
- 1.14 Сверхяркие рентгеновские источники
- 1.15 Быстрые радиовсплески
- 1.16 Ядерная физика
- 1.17 Динамика жидкости
- 1.18 Физика конденсированных сред
- 1.19 Квантовые вычисления и квантовая информация
- 1.20 Физика плазмы
- 1.21 Биофизика
- 1.22 Перелетные птицы и магнитное поле Земли
- 1.23 Структура белка
- 1.24 Квантовая биология
- 1.25 Основы физики
- 1.26 Проблемы, решенные с 1990-х годов
- 1.27 Физика высоких энергий/физика элементарных частиц
- 1.28 Астрономия и астрофизика
- 1.29 Ядерная физика
- 1.30 Быстро решаемые проблемы
- 1.31 Аномалия “Пионер”
- 1.32 Физический портал
- 1.33 Сноски
- 1.34 Важные проблемы физики и астрофизики
- 1.35 Список ссылок на нерешенные задачи по физике
- 1.36 Идеи, основанные на том, чего мы хотели бы достичь
- 1.37 Летний институт SLAC 2004 года
- 1.38 Наконец-то объяснена раздвоенность личности Гласса
- 1.39 Полный текст статьи:
- 2 Список нерешенных задач по физике – Arc.Ask3.Ru
Список нерешенных задач по физике
-
Нерешенные проблемы в физике
- Теоретические проблемы: существующие теории не объясняют наблюдаемые явления или экспериментальные результаты.
- Экспериментальные проблемы: трудности в проведении экспериментов для проверки теорий.
-
Проблемы за пределами стандартной модели
- Проблема сильного СР, масса нейтрино, асимметрия вещества и антивещества.
- Природа темной материи и темной энергии.
- Несовместимость стандартной модели с общей теорией относительности.
-
Общая физика
- Теория всего: единая теоретическая основа физики.
- Безразмерные физические константы: их значения не могут быть вычислены, определяются только измерениями.
- Необходимость размерных физических констант.
-
Квантовая гравитация
- Квантовая гравитация: объединение квантовой механики и общей теории относительности.
- Пространство-время: непрерывное или дискретное.
- Черные дыры: тепловое излучение, информация, испарение.
- Гипотеза космической цензуры и защита хронологии.
- Голографический принцип: описание низших измерений без гравитации.
- Квантовое пространство-время: природа пространства-времени в масштабе Планка.
-
Квантовая физика
- Теория Янга-Миллса: существование нетривиальной квантовой теории.
- Квантовая теория поля: математически строгое построение квантовой теории в 4-мерном пространстве-времени.
-
Космология и общая теория относительности
- Ось зла: необъяснимые особенности в микроволновом небе.
- Тонко настроенная вселенная: значения констант и их значение для жизни.
- Космическая инфляция: детали ранней Вселенной и гипотетическое скалярное поле.
- Проблема горизонта: однородность Вселенной и анизотропия.
- Происхождение и будущее Вселенной: условия для существования.
- Размер Вселенной: диаметр наблюдаемой Вселенной и бесконечность.
- Барионная асимметрия: почему больше материи, чем антивещества.
- Космологический принцип: однородность и изотропность Вселенной.
- Принцип Коперника: репрезентативность космологических наблюдений.
- Проблема космологической постоянной: нулевая энергия вакуума и её отмена.
- Темная материя: природа и свойства.
- Темная энергия: причина ускоряющегося расширения Вселенной.
-
Темный поток и форма Вселенной
- Несферически симметричное гравитационное притяжение извне Вселенной может быть причиной движений крупных объектов.
- Форма Вселенной неизвестна, но кривизна близка к нулю в наблюдаемых масштабах.
- Гипотеза космической инфляции предполагает неизмеримую форму Вселенной.
-
Дополнительные измерения
- Существует ли более четырех пространственно-временных измерений?
- Если да, то каков их размер и являются ли они фундаментальным свойством Вселенной?
- Можно ли экспериментально наблюдать свидетельства более высоких пространственных измерений?
-
Физика высоких энергий и элементарных частиц
- Проблема иерархии: почему гравитация слабая, а электрослабый масштаб доминирует в физике при низких энергиях?
- Магнитные монополи: существовали ли частицы с магнитным зарядом в прошлом?
- Загадка времени жизни нейтрона: нет единого мнения о точном значении времени жизни нейтрона.
- Распад протона и спиновый кризис: стабилен ли протон или распадается с конечным сроком службы?
- Великое объединение: являются ли электромагнитные и ядерные взаимодействия аспектами теории Великого объединения?
- Суперсимметрия: реализуется ли суперсимметрия в масштабе ТэВ и стабилизирует ли она электрослабую шкалу?
- Ограничение цвета: возможно ли аналитическое доказательство ограничения цвета в неабелевой калибровочной теории?
- Вакуум КХД: как низкоэнергетическая КХД приводит к образованию сложных ядер?
- Поколения материи: почему существует три поколения кварков и лептонов?
- Масса нейтрино: какова масса нейтрино и является ли массовая иерархия нормальной или перевернутой?
- Реакторная антинейтрино-аномалия: почему поток антинейтрино от ядерных реакторов ниже ожидаемого?
- Сильная проблема CP и аксионы: почему сильное ядерное взаимодействие инвариантно к четности и зарядовому сопряжению?
- Аномальный магнитный дипольный момент: почему экспериментально измеренное значение аномального магнитного дипольного момента мюона отличается от теоретического?
- Загадка радиуса протона: каков радиус электрического заряда протона и чем он отличается от глюонного заряда?
- Пентакварки и другие экзотические адроны: какие комбинации кварков возможны и почему их трудно обнаружить?
- Проблема Му: проблема в суперсимметричных теориях, связанная с пониманием причин значений параметров теории.
- Формула Койда: аспект проблемы генерации частиц.
- Странная материя: существует ли странная материя и стабильна ли она?
- Глюболы: существуют ли они в природе?
- Аномалия галлия: почему скорость захвата нейтрино на Ga ниже ожидаемой?
-
Астрономия и астрофизика
- Солнечный цикл: как Солнце генерирует свое магнитное поле и как другие звезды генерируют свои магнитные поля?
- Проблема нагрева короны: почему солнечная корона горячее поверхности Солнца?
- Астрофизическая струя: почему аккреционные диски испускают релятивистские струи?
- Рассеянные межзвездные полосы: что отвечает за многочисленные линии межзвездного поглощения?
- Сверхмассивные черные дыры: каково происхождение соотношения M–σ?
- Утес Койпера: почему количество объектов в поясе Койпера сокращается?
- Аномалия пролета: почему энергия спутников иногда отличается от предсказанной?
- Проблема вращения галактик: ответственна ли темная материя за различия в скорости вращения звезд?
- Сверхновые: каков механизм взрыва умирающей звезды?
- р-ядра: какой астрофизический процесс ответственен за нуклеогенез этих изотопов?
- Космические лучи сверхвысокой энергии: почему некоторые космические лучи обладают высокой энергией?
- Скорость вращения Сатурна: почему магнитосфера Сатурна демонстрирует периодичность?
- Происхождение магнитного поля магнетара: каково происхождение магнитного поля магнетара?
- Крупномасштабная анизотропия: является ли Вселенная анизотропной в очень больших масштабах?
-
Анизотропия в космосе
- Данные радиосвязи NVSS показывают диполь в плотности поляризации и степени поляризации.
- Оптическая поляризация квазаров показывает выравнивание поляризации в масштабе Gpc.
- Данные о космическом микроволновом фоне показывают анизотропию, не согласующуюся с моделью Большого взрыва.
-
Соотношение возраста и металличности
- В локальном диске Млечного Пути нет сильного AMR.
- В толстом диске Галактики существует AMR.
- Астросейсмология не подтверждает сильную зависимость возраста от металличности.
-
Проблема лития
- Несоответствие между количеством лития-7 и наблюдаемым в старых звездах.
-
Сверхяркие рентгеновские источники
- Источники рентгеновского излучения, не связанные с активными ядрами галактик.
- Некоторые ULX периодические, что указывает на неизотропное излучение нейтронной звезды.
-
Быстрые радиовсплески
- Кратковременные радиоимпульсы из далеких галактик.
- Непредсказуемые интервалы повторения FRB.
-
Ядерная физика
- Фазы сильно взаимодействующей материи и их роль в эволюции космоса.
- Партонная структура нуклонов и свойства сильно взаимодействующей материи.
- Кварк-глюонная плазма и её свойства.
- Ядра и ядерная астрофизика: среднее время жизни нейтрона, ядерное взаимодействие, экзотические возбуждения.
-
Динамика жидкости
- Условия существования гладких решений для уравнений Навье-Стокса.
- Турбулентный поток и его внутренняя структура.
- Гранулированная конвекция и её причины.
-
Физика конденсированных сред
- Конденсат Бозе-Эйнштейна и его строгое доказательство.
- Высокотемпературные сверхпроводники и их механизмы.
- Аморфные твердые вещества и их свойства.
- Универсальность низкотемпературных аморфных твердых тел.
- Криогенная электронная эмиссия и сонолюминесценция.
- Топологический порядок и его устойчивость.
- Скручивание калибровочных блоков и дробный эффект Холла.
- Жидкие кристаллы и их фазовые переходы.
- Полупроводниковые нанокристаллы и их свойства.
- Металлические заусенцы и их механизм роста.
- Сверхтекучий переход в гелии-4 и его расхождение с теорией.
- Эффект Шарнхорста и его возможное применение.
-
Квантовые вычисления и квантовая информация
- Проблема порога и отказоустойчивость квантовых компьютеров.
- Топологические кубиты и их реализация.
- Температура и квантовые вычисления при некриогенных температурах.
- Задачи классов сложности и связь между BQP и BPP.
- Постквантовая криптография и её безопасность.
- Квантовая пропускная способность и её неизвестность.
-
Физика плазмы
- Термоядерная энергетика и её потенциал.
- Физическое происхождение H-режима.
- Проблема инжекции и ускорение астрофизических частиц.
- Альфвенская турбулентность и её влияние на космическую плазму.
-
Биофизика
- Стохастичность и устойчивость к помехам в экспрессии генов.
- Количественное исследование иммунной системы.
- Гомохиральность и её происхождение.
- Магниторецепция и её механизмы.
-
Перелетные птицы и магнитное поле Земли
- Перелетные птицы ощущают магнитное поле Земли.
- Магнитное поле Земли влияет на миграцию птиц.
-
Структура белка
- Трехмерная структура белков определяется одномерной аминокислотной последовательностью.
- Белки сворачиваются в масштабе от микросекунды до секунды.
- Нативные структуры большинства природных белков совпадают с глобальным минимумом свободной энергии.
-
Квантовая биология
- Когерентность может поддерживаться в биологических системах.
- Существуют нетривиальные аспекты биологии, объясняемые сохранением когерентности.
-
Основы физики
- Интерпретация квантовой механики: как квантовое описание реальности приводит к воспринимаемой реальности.
- Проблема измерения: что такое “измерение” и как оно влияет на волновую функцию.
- Локальность: существуют ли нелокальные явления в квантовой физике.
-
Проблемы, решенные с 1990-х годов
- Общая физика/квантовая физика: подтверждение гипотезы о локальной скрытой переменной.
- Создание конденсата Бозе–Эйнштейна: охлаждение бозонов до квантового вырождения.
- Космология и общая теория относительности: обнаружение гравитационных волн.
- Численное решение для двойной черной дыры: достижение численного решения задачи о двух телах.
- Проблема космического возраста: согласование оценок возраста Вселенной.
-
Физика высоких энергий/физика элементарных частиц
- Существование пентакварков: идентификация пентакварков в распаде Λ0b.
- Существование кварк-глюонной плазмы: открытие новой фазы материи.
- Бозон Хиггса и нарушение электрослабой симметрии: раскрытие механизма нарушения электрослабой симметрии.
- Происхождение массы большинства элементарных частиц: разгадано с открытием бозона Хиггса.
-
Астрономия и астрофизика
- Происхождение короткого гамма-всплеска: обнаружение гамма-всплеска GRB 170817A.
- Проблема недостающих барионов: решение найдено в горячем межгалактическом газе.
- Длительные гамма-всплески: связь с гибелью массивных звезд.
- Проблема солнечных нейтрино: решена благодаря новому пониманию физики нейтрино.
-
Ядерная физика
- Температура Хагедорна: определение температуры фазового превращения.
-
Быстро решаемые проблемы
- Существование кристаллов времени: демонстрация кристаллов времени в лабораторных условиях.
- Кризис недопроизводства фотонов: решение с помощью обновленных наблюдений.
- Аномалия Гиппаркоса: решение с помощью невзвешенного среднего значения.
- Нейтринная аномалия со сверхсветовой скоростью: ошибка в эксперименте OPERA, обнаружение соответствия скорости нейтрино скорости света.
-
Аномалия “Пионер”
- Отклонение в прогнозируемых ускорениях космических аппаратов “Пионер-10” и “Пионер-11”
- Считается результатом ранее неучтенной силы тепловой отдачи
-
Физический портал
- Шестая проблема Гильберта
- Списки нерешенных проблем
- Физический парадокс
- Список нерешенных задач по математике
- Список нерешенных проблем в области неврологии
-
Сноски
- Рекомендации
- Внешние ссылки
-
Важные проблемы физики и астрофизики
- Тридцать лет спустя, на пороге XXI века
- V. L. Гинзбург, Физика-Успехи 42 (4) 353-373, 1999
-
Список ссылок на нерешенные задачи по физике
- Премии и исследования
- Список открытых проблем в квантовой теории информации от IQOQI в Вене
-
Идеи, основанные на том, чего мы хотели бы достичь
- Архивировано 24 сентября 2013 года в the Wayback Machine
-
Летний институт SLAC 2004 года
- Величайшие загадки природы
- Архивировано 30 июля 2014 года в The Wayback Machine
-
Наконец-то объяснена раздвоенность личности Гласса
- Обзор современного состояния физики “Что мы делаем и чего не знаем” Стивена Вайнберга, ноябрь 2013 г.
- Кризис большой науки Стивен Вайнберг, май 2012 г.