潘多拉魔盒
在1900年，英国物理学家Lord Kelvin说：“现在物理学上已经不会再有什么新发现了。剩下的就是越来越精确的测量。”然而在三十年内，量子力学和爱因斯坦的相对论使这个领域发生了革命性的变化。今天，没有一个物理学家敢断言我们对宇宙的物理知识接近完成。相反，每一个新发现似乎都打开了一个更大、更深入的物理问题的潘多拉魔盒。这下便是经过我们整理的目前物理学最亟待解决的谜题。
读完本文后，你将会了解什么是平行宇宙，为何时间似乎只朝一个方向移动，以及为什么我们不能够理解这些混沌。
什么是暗能量？
不论天体物理学家怎么拼凑数字，我们的宇宙看起来仍然是怪怪的。即使万有引力在不断的向内压缩时空网——宇宙的“纺织品”——宇宙仍然在向外越来越快的膨胀。考虑到这一点，天体物理学家们提出：存在一种看不见的能量，这种能量抵消了万有引力并使宇宙不断扩张。他们称之为暗能量。在最普遍接受的暗能量模型中，它是一个“宇宙常数”：空间本身的固有属性，它具有“负压力”，将空间分隔开来。随着空间的扩大，更多的空间被创造出来，随之而产生更多的黑暗能量。根据观察到的膨胀率，科学家们知道，所有暗能量的总和必须占宇宙总含量的70%以上。虽然暗能量普遍存在于宇宙中，但没有人知道如何寻找它。
什么是暗物质？
显然，宇宙中大约84%的物质不吸收或发射光。这也就是这些物质被称为“暗物质”的原因。暗物质不能直接被看见，目前也没有间接探测它们的方法。与一般物质不同，暗物质的存在和性质是从它对可见物质的引力效应，辐射和宇宙的结构推断出来的。最近的一项研究表明，暗物质可能在整个宇宙中形成长而细的“流”，同时这些“流”可能像毛发一样从地球向外散发。
时间为何只有一个方向？
时间向前流逝是因为宇宙有一种属性叫做“熵”，熵大致定义为宇宙无序的程度。熵只能增加，没有办法去逆转熵变化的趋势。熵的增加实际上是一个逻辑问题：粒子排列的无序性比有序性的要多的多，所以随着事物的变化，它们往往陷入混乱。但这里的根本问题是，为什么过去的熵如此之低？换句话说，为什么宇宙在开始的时候是如此有序，当大量的能量挤在一个狭小的空间中时？
平行宇宙存在吗？
天体物理学数据表明时空可能是“平的”，而不是弯曲的，因此它永远存在下去。如果是这样，那么我们可以看到的区域（我们认为的“宇宙”）是一个无限大的“绗缝多元宇宙”的一小部分。换句中国古话说，就是沧海一粟。同时，量子力学定律规定，每一个宇宙部分中拥有近似无限的可能粒子构型（10^10^122个不同的可能性，“^”表示次方）。因此，在无限数量的宇宙中，宇宙内部的粒子被无限次地重复排序。这意味着有无穷多个平行宇宙：多个宇宙中可能同时存在完全一样的我们（包括和你一模一样、完全一致的人），而不同的只是我们的位置。
为什么物质比反物质更多？
物质比反物质存在数量多得多的问题，实际上换种说法就是，为何我们的世界能够存在。其中一个假说就是：宇宙对称地处理物质和反物质，因此，在大爆炸的那一刻，等量的物质和反物质同时被产生。但如果那真的发生了，就会有海量的粒子进行湮灭反应：质子与反质子湮灭后消失，电子与反电子湮灭后消失，等等以此类推，宇宙会变成正反粒子对湮灭反应的炼丹炉。也就是说，我们熟知的世界将不可能存在。对此，现在科学界并没有公认的、合理的解释。
宇宙的最终命运是什么？
宇宙的命运取决于一个因素：Ω，它是一个未知值，意思是整个宇宙的物质和能量密度。如果Ω大于1，然后时空会“封闭”，就像一个巨大的球体表面。如果没有暗能量，这样的宇宙最终会停止膨胀，而开始收缩，最终在一个叫做“大坍塌”的事件中崩溃。如果宇宙是封闭的，但存在暗能量，那么球状宇宙将永远膨胀下去。
另外，如果Ω小于1，那么空间的几何形状是“开放的”，就像一个马鞍面。在这种情况下，它的最终命运先是“大冻结”，紧接着是“大撕裂”：首先，宇宙向外加速会撕裂星系和恒星，使所有物质变得寒冷和孤立。其次，加速度会变得如此强大，它将超过原子聚集在一起的力，一切都会被撕裂。
如果Ω=1，宇宙会是平的，就像在所有方向无限延伸的平面。如果没有暗能量，这样的宇宙将永远膨胀下去，但加速度不断减小，直到接近停滞状态。如果有暗能量，平坦的宇宙最终会经历失控的膨胀，导致大撕裂。不管将上演什么样的剧情，我们的宇宙都正在走向死亡。
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