二十一世纪已经过去17年了，在基础物理学当中，依然存在一些难解之谜，这些谜团的最终解决将深刻影响我们对世界的认识。什么是暗能量？

暗能量是科学家对推动宇宙膨胀的神秘动力的叫法。在最为物理学家广泛接受的暗能量模型中，它是一个"宇宙常数"，也就是空间本身的固有属性，它表现出斥力，从而推动宇宙空间本身的膨胀。而随着空间的扩大，伴生了更多的暗能量。这形成了一个可怕的正反馈，宇宙膨胀的速度越来越快，最终出现所谓的"大撕裂"，所有的物质都由于空间的膨胀分解称为最基本的粒子。当然，也许暗能量本质不是这样，但是，目前科学家还在想办法研究它还是怎么一回事。什么是暗物质？

宇宙学对微波背景辐射的观测、子弹星团、星系旋转曲线、引力透镜等现象都表明，宇宙中大约有80％的物质都不吸收或发射光，它们是就是所谓的"暗物质"。目前，我们只能通过它们的引力效应间接推断出其存在，而且将其应用到了宇宙的演化历史的研究当中，得到了和观测结果符合得很好的结论。但是科学家还是没有弄清楚暗物质到底是什么？它究竟是不是广大科学家期待的弱相互作用大质量粒子（WIMP），还是其它一些什么奇特的粒子？目前，世界上有包括中国在内的若干地下暗物质直接探测实验，试图探测到可能的暗物质粒子。然而，目前暗物质依然没有找到。为何会有时间箭头？

我们能够感受到时间是向前推进的，打碎的鸡蛋无法复原，从树上掉下的苹果也不会飞回去。科学家定义了一个称为"熵"的物理量，来表征一个系统的无序度，它只会增加，熵增加了，就无法回头，因此出现了时间箭头。熵增加的事实来源于概率：粒子发生无序的排列比有序的排列的可能性更大，因此随着系统的演化，它将向着无序的混沌前进。不过这里的根本问题是，为什么过去的熵太低了？ 换句话说，为什么宇宙在开始的时候就这么有序呢？

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德迅网 » 物理学中关系到我们对世界认识的三大未解之谜
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