Când, la sfârșitul secolului al XIX-lea, un tânăr Planck Max, exprimat în fața unui profesor de fizică dorința sa de a se dedica disciplinei, A primit răspunsul că nu au mai rămas lucruri minunate: cât mai curând posibil, un fizician la acel moment a fost clarificarea unor detalii minore. Cu toate acestea, Planck nu a fost permis să se intimideze. Câțiva ani mai târziu, investigațiile sale au dat pistolletazo să plece mecanicii cuantice și, împreună, au contribuit la schimbarea imaginii lumii pentru totdeauna.
astăzi este un fapt incontestabil că fizica are un drum lung de parcurs. De fapt, cu atât mai multe cunoștințe se acumulează fizicienii mai mari par să fie misterele cu care se confruntă. Mai jos prezentăm zece puzzle-uri preferate ale fizicii actuale.
Div id = „066E375de3”>
10. Razele cosmice ultra-anegene
din spațiul exterior nenumărate particule ajung la teren. Deși acest fenomen este cunoscut de ceva timp, există unele dintre ele, ale căror provocări energetice sunt proporționale. În 1991, un experiment din Utah a detectat urmele cărora ar deveni mai târziu cunoscut sub numele de „particule GMO”, prin inițialele expresiei engleze Oh Dumnezeule! („Oh, Dumnezeule!”): O particulă cu o energie de 320 exeaelectronizii (320 × 1018 eV), aceeași care ar avea o minge de tenis rapidă. Din fericire, astfel de particule apar cu frecvență foarte scăzută și, atunci când ajung la planeta noastră, sunt frânați de atmosferă.
Se crede că razele cosmice obișnuite (cu energii miliarde de minori) Ei generează în supernova Resturile, explozii stelare și alte fenomene astrofizice violente. Cei cu energie mai mare, totuși, ar proceda de la acceleratoare galactice neidentificate. Cu câțiva ani în urmă, un studiu a constatat că aceste particule ultra-rapide păreau să vină dintr-o zonă de beton a cerului în care, totuși, nu pare să fie o sursă de identificare. Astăzi, misterul celor mai energice particule ale cosmosului este încă deschis.
iv id = „0806F5A23A”
9. Superconductori de înaltă temperatură
Superconductorii de temperatură ridicată au ocupat fizicienii mai mult de 30 de ani. Ca și supraconductorii tradiționali, aceste materiale transportă electricitatea fără rezistență. Cu toate acestea, ei o fac la temperaturi la care, în principiu, acest fenomen nu ar trebui să apară.
Când curentul electric curge prin cablurile noastre, o parte a energiei este întotdeauna pierdută. Acest lucru nu se întâmplă în materiale supraconductoare, care pot conduce electricitatea fără a oferi rezistență ori de câte ori se răcesc la temperaturi aproape de zero absolut. În acest caz, principiul subiacent este bine înțeles: fenomenul se bazează pe formarea de perechi de electroni, cunoscută sub numele de „perechi de cooper”, care sunt generate la temperaturi foarte scăzute și permit energiei electrice să circule fără pierderi. Pe de altă parte, la superconductori de înaltă temperatură, mecanismul responsabil rămâne neidentificat.
Astăzi, utilizarea acestor materiale este limitată. Termenul „temperatură ridicată” este relativ, deoarece se referă la temperaturi mult mai mari decât cele pe care le apare fenomenul, dar, în orice caz, rămân foarte scăzute (de ordinul a 140 de grade sub zero). Chiar și așa, înțelegerea superconductivității la temperaturi ridicate ar putea deschide ușa la noi aplicații și, în anumite condiții speciale, oferă o alternativă la driverele tradiționale. 
8. Găurile negre
Găurile negre pot fi descrise ca godeuri întunecate care înghită tot ce cade pe ele pentru totdeauna. Astronomii uimitori au semne clare de existența lor. Cu toate acestea, ultima sa descriere în termeni fizici rămâne un mister.
Aceste stele sunt formate atunci când o stea mult mai masivă pe care soarele să-și epideze combustibilul și se prăbușește peste el, prin efectul propriirii sale. Conform teoriei relativității generale a lui Einstein, găurile negre deformează geometria spațiului înconjurător într-o asemenea măsură încât nimic care să nu ia niciodată în ele. Dar acest fenomen constituie originea unei probleme grave. Conform mecanicii cuantice, informațiile unui sistem fizic nu pot fi pierdute niciodată. Aceasta înseamnă că, cel puțin, în principiu, ar trebui să fie întotdeauna posibilă reconstruirea ultimei configurații a unui sistem de particule din starea actuală. Cu toate acestea, ce se întâmplă dacă particulele și toate informațiile dvs. dispar pentru totdeauna?
Acest paradox a condus unii fizicieni să pună la îndoială existența găurilor negre, precum și susțin că proprietățile lor ar putea fi foarte diferite de cele pe care relaționalitatea generală prezice. La rândul său, alții au încercat să rezolve problema apelând la proprietățile cuantice ale spațiului de spațiu. Idei despre ea abundă. Fie ca, cum ar fi, problema este luată în considerare de zeci de ani ca fiind una dintre cele mai dificile fețe de fizică teoretică. 
7. Turbulența
Turbulența – fenomenul responsabil pentru apariția de swirls sau tornade în gaze și lichide, de exemplu – sa dovedit a fi un os incredibil de greu de role. De zeci de ani în urmă că fizicienii încearcă să-l modeleze, până acum, fără prea mult succes. Această dificultate teoretică se ciocnește cu viața de zi cu zi a fenomenului: turbulența apare atunci când vântul suflă, fierbeți apă sau îndepărtați laptele din cafea, printre multe alte exemple.
Turbulența aparține tipului de fenomene cunoscute ca „Non-linear”, printre care fenomenele haotice sunt, de asemenea, incluse. Sistemele de acest tip sunt extrem de sensibile la schimbările din condițiile inițiale, în sensul că o modificare mică în starea sistemului poate modifica complet evoluția ulterioară. Printre alte motive, această proprietate face imposibilă prezicerea comportamentului pe termen lung al unui fluid turbulent.
Bine, fizicienii continuă să fie bine caută legile universale pentru a descrie turbulența. O descriere generală ar putea fi aplicată într-o infinitate a zonelor: din prognoza meteo la minimizarea rezistenței aerodinamice sau a fenomenelor mult mai exotice, cum ar fi formarea galaxiilor. 
/
6. Necunoscutul de gravitate
fără gravitate Universul nostru nu ar exista. Efectele sale sunt evidente: este puterea care ne ține lipită pe pământ, ceea ce face ca planetele să se întoarcă în jurul soarelui și cel care coesează galaxiile. Cu toate acestea, mecanismele care stau la baza acestei interacțiuni fundamentale continuă să fie un mister.
În secolul al XVII-lea, Isaac Newton a stabilit că două mase erau atașate unul de celălalt prin intermediul unei forțe care au apărut între ele. Cu toate acestea, la începutul secolului trecut, Einstein a arătat că a fost un fenomen mult mai complex: în funcție de teoria relativității generale, materia și energia deformează geometria spațiului și timpului, ceea ce afectează modul în care se mișcă corpurile din apropiere . Una dintre predicțiile teoriei lui Einstein este existența valurilor gravitaționale: deformările spații generate de masele mari în mișcare și care sunt propagate la viteza luminii. Cu câțiva ani în urmă, și după câteva decenii de căutare, experimentul american a fost capabil să le detecteze pentru prima dată.
Cu toate acestea, spre deosebire de ceea ce se întâmplă cu celelalte trei forțe fundamentale ale naturii, fizicurile nu au Cu toate acestea, au fost capabili să detecteze gravitonul, particulele cuantice ipotetice responsabile pentru transmiterea interacțiunii gravitaționale. Faptul că gravitația este multe ordine de mărime mai slabe decât celelalte interacțiuni ale naturii determină această particulă care este practic imposibil de detectat. Un alt mare mister al gravitației este tocmai faptul că: de ce intensitatea sa este atât de slabă în comparație cu cele ale celorlalte forțe fundamentale. Cu atât de multe întrebări și atât de puține răspunsuri, gravitatea rămâne una dintre cele mai mari puzzle-uri ale fizicii contemporane. 
5. Aveți universul plus dimensiunile?
Spațiul obișnuit are trei dimensiuni: în sus în jos, înapoi și stânga-dreapta. Cu toate acestea, nimic nu o împiedică să aibă mai mult. Teoria frânghiilor, de exemplu, prezice o perioadă spațială zidimensională: nouă plus timp, ceva imposibil de vizualizat, dar perfect posibil din punct de vedere matematic. De fapt, ideea că universul ar putea avea mai multe dimensiuni decât putem vedea nu este nou, dar se întoarce la vârsta de douăzeci din secolul trecut.
dar, dacă există, cum ar fi aceste dimensiuni suplimentare Și de ce nu le percepem? Răspunsul obișnuit este că ar fi dimensiuni microscopice, doar aparent la scale mult mai mici decât putem rezolva în prezent cu cele mai bune experimente. Alte posibilități implică dând adăpost alte universuri. Până în prezent, cu toate acestea, nici acceleratoarele mari de particule, nici alte experimente nu au reușit să obțină semne de dimensiuni suplimentare. 
4. Materialul întunecat și energia
Corpurile celeste care sunt familiare nu sunt mai mult decât o mică fracțiune de tot ceea ce există.Potrivit tuturor observațiilor și modelelor, radiațiilor și materialelor pe care le cunoaștem (lumină și atomi care fac planete, stele și orice altceva pe care le putem vedea), abia nu ar da un cont de 5% din conținutul total de energie al universului. Restul este compus din doi agenți de natură necunoscută, cunoscută sub numele de materie întunecată și energie întunecată.
o astfel de ipoteză se bazează pe observații astronomice. De exemplu, viteza la care stelele se rotesc în galaxie ar trebui să le facă să se dezintegreze, ceea ce totuși nu se întâmplă. Pentru a explica, fizicienii postulează că galaxiile sunt scufundate în nori mari formați de un fel de chestiune invizibilă. Până în prezent, totuși, nimeni nu știe ce este compusă această „materia întunecată”, ceea ce ar da un cont de 25% din toată energia prezentă în cosmos. Cele mai frecvente ipoteze postulate care sunt formate din particule elementare care nu absoarbe sau emite lumină, deși până acum nici un experiment nu a reușit să le detecteze.
Dar misterul nu se termină acolo. Cea mai mare parte a energiei cosmosului corespunde energiei întunecate, agentului misterios la care fizicienii atribuie extinderea accelerată a universului. Energia întunecată ar contracara forța gravitației (care ar avea tendința de a opri expansiunea cosmică) și, în conformitate cu toate calculele, ar fi responsabilă de 70% din toată energia prezentă în universul actual.
3. O teorie unificată
numeroși fizicieni, Einstein inclus, au visat la posibilitatea de a formula o teorie din care ar putea fi derivate toate legile naturii. Și, deși până acum, toate încercările au fost nereușite, nu câțiva cercetători sunt convinși că ar trebui să existe o astfel de teorie finală.
Un pas mare în această direcție provine din apelurile „teorii mari de unificare” (Gut, pentru acronimul său În limba engleză), care au furnizat modele care aspiră să descrie cu unele reguli de bază trei dintre cele patru interacțiuni fundamentale ale naturii: nucleare electromagnetice, dezintegrare radioactive și puternice nucleare (responsabil pentru păstrarea nucleelor atomilor împreună). Deoarece aceste trei interacțiuni au o descriere matematică similară, mulți fizicieni cred că pot fi derivați dintr-o singură teorie.
Cu toate acestea, o adevărată „teorie a tuturor” ar trebui să explice, de asemenea, gravitatea. Astăzi, cel mai popular candidat este teoria frânghiilor, precum și o generalizare ipotetică a lui cunoscută sub numele de Teoria M. În ceea ce privește o explicație cuantică a gravitației, o alternativă la teoria șirului este gravitatea cuantice a buclelor. Cu toate acestea, toate încercările făcute până acum continuă să se confrunte cu probleme teoretice și experimentale mari. De fapt, s-ar putea întâmpla bine că o teorie a unor astfel de caracteristici nu a existat. 
2. Descrierea cuantică a realității
În anumite condiții, particulele cuantice par a fi conectate între ele, chiar dacă acestea sunt separate de distanțe mari. Acest fenomen, cunoscut sub numele de intercalare, a fost calificat cemetic de Einstein ca „acțiune fantomatică”. Când două particule sunt interconectate, măsurătorile făcute pe unul dintre ele permit prezicerea proprietăților partenerului lor, chiar dacă acest lucru este departe și unul și altul nu mai poate interacționa. Pe de altă parte, particulele cuantice nu par a avea proprietăți bine definite până când acestea nu sunt măsurate într-un experiment: Înainte de măsurători, un sistem cuantic este descris numai în termeni de probabilități.
de către străini. Acest lucru poate părea, astfel de proprietăți au fost verificate din nou și din nou în toate tipurile de experimente. Cu toate acestea, nu există un consens clar cu privire la ceea ce noțiunea de realitate fizică stă la baza unor astfel de fenomene. Realitatea depinde de modul în care îl investigăm? Există alte universuri în care se materializează diferite probabilități cuantice? Este corect interpretarea obișnuită a funcției de undă? Fie ca, cum ar fi, mecanica cuantică par să vizeze limitele înțelegerii noastre: la nivelul său fundamental, Universul pare să aibă o structură complet diferită de care ne spune experiența noastră zilnică. 
1. Începutul și sfârșitul cosmosului
Cum a început totul? Cum se va termina? Există începutul și sfârșitul? Filosofii nu sunt singurii care se ocupă de astfel de probleme. Pentru mulți cercetători, atât trecutul, cât și viitorul universului sunt cele mai elementare mistere ale fizicii.Teoria marii explozii vizează all – materia, energia, spațiul și timpul – ar fi provenit dintr-o stare de densitate infinită cunoscută sub numele de „singularitate”. Cu toate acestea, până în prezent, nimeni nu a găsit o descriere fizică satisfăcătoare a acelei stări inițiale de asumare sau prima fracțiune dintr-o secundă după mare explozie.
În ceea ce privește destinația universului, răspunsurile disponibile nu sunt mult mai sus. Un lucru este adevărat: în acest moment cosmosul se extinde la o viteză crescătoare. Nu se poate opri niciodată, dar ar putea să evolueze și spre o stare finală staționară sau chiar să-și inverseze dinamica actuală și să se termine într-o „mare implozie”, după care totul putea începe din nou. Dacă este cazul, acest lucru ar putea răspunde la întrebarea a ceea ce a fost înainte de explozia mare.
Janosch Deeg