Was sind einige ungelöste Probleme in der Kosmologie?

Kosmologie, das Studium des Universums, wird von zahlreichen ungelösten Problemen geplagt. In der Vergangenheit veranlassten diese ungelösten Probleme zu neuen Entwicklungen in der Physik, die das Feld revolutionierten, aber im letzten halben Jahrhundert haben Kosmologen neue Probleme entdeckt und weniger entsprechende Lösungen bereitgestellt. Das Finden der Lösungen für diese Probleme kann ein radikales neues Denken erfordern, und mehr Toleranz gegenüber der Einstellung von Doktoranden, die dazu neigen, ihre eigenen Ideen zu verfolgen, anstatt nur denen hochrangiger Wissenschaftler zu folgen. Ein wesentlicher Teil, etwa 60%der Massenenergie im Universum, ist in einer Form von mysteriöser Energie, die den Kosmos mit einer beschleunigenden Rate auseinander schiebt. Was ist diese Energie und woher kommt sie? Kosmologen haben keine wirkliche Idee.

Obwohl es einen ähnlichen Namen bei der Kosmologie gibt, gibt es ein weiteres Problem in der Kosmologie, der sogenannten dunklen Materie, die tatsächlich nichts mit dunkler Energie zu tun hat, außer sofern sie Dinge beinhalten, die wir nicht verstehen. Etwa 90% der Masse im Universum befinden sich in einer scheinbar unsichtbaren Form der Materie, die wir dunkle Materie nennen. Diese dunkle Materie kann nur an der Gravitationsanziehung gemessen werden, die sie an Objekten um sie herum hat, und alle von uns beobachteten Galaxien enthalten große Halos davon und erstrecken sich oft über Hunderttausende von Lichtjahren über den Rand der leuchtenden Materie hinaus. Ist diese dunkle Materie die tatsächliche Materie, wie z. B. schwach interagierende massive Partikel (Weiche), oder vielleicht ist es nur ein Beobachtungsartefakt, das durch eine unsachgemäße Schwerkrafttheorie verursacht wird? Jeder Kosmologe, der dies herausstellt, würde praktisch ein Nobelpreis garantiert, aber keiner ist erfolgreich.

Ein weiteres Geheimnis ist, warum es im Universum so viel mehr Materie als Antimaterie gibt. Nach physikalischen Theorien sind dieseFormen von Materie sind im Wesentlichen gleichwertig, aber konventionelle Materie wird in viel größeren Häufigkeit als Antimaterie beobachtet. Gab es im frühen Universum eine sehr große Anzahl von beiden Typen, und sie haben sich meistens miteinander vernichtet, um die heutige Angelegenheit zu verlassen? Oder gab es von Anfang an viel mehr konventionelle Angelegenheit? Wenn Sie ein Kosmologe sind, ist dies die Art von Dingen, die Sie nachts wach halten.

Einige der Antworten auf die oben genannten Fragen können aus dem anthropischen Prinzip abgeleitet werden - die Idee, die die beobachteten Werte sind, waren sehr unterschiedlich, das Universum wäre feindlich gegenüber dem Leben und daher würde es keine Kosmologen geben, diese Fragen zu stellen. Aber andere sehen das anthropische Prinzip als Cop-Out, da es eine bequeme Erklärung für praktisch alles bietet, was wir wollen. Es gibt zahlreiche andere ungelöste Probleme in der Kosmologie, die mit der Erzeugung von Massen gegen Neutrinos, der Frage der Entropie in der fernen Vergangenheit zu tun haben, und die Bedingungen des Universums I.MMed sofort nach dem Urknall. Wenn Sie mehr erfahren möchten, lesen Sie ein Buch zum Thema eines angesehenen Kosmologen.