未解决的物理学问题，寻找隐藏的粒子，揭开更本质的物理现实( 二 ) _量子力学

宇宙的形状是什么？

宇宙在膨胀吗？如果是的话，速率是多少？让它膨胀的能量是多少？

黑洞

黑洞会产生热辐射吗？
如果黑洞消失了，存储在其中的信息会发生什么？
有办法探测它们的组成吗？

真空的质量

为什么预测的真空质量对宇宙的膨胀几乎没有影响？
为什么一些著名的物理学家试图测量的真空质量被认为是灾难性的大？

寻找隐藏的粒子
广义相对论和量子力学并不总是一致的。许多物理学家认为，这些缺陷是由于构成亚原子粒子的一些隐藏粒子造成的。物理学家一直在寻找一种新的物理学。其中一种方法是考虑所有亚原子粒子都是由更小的基本粒子组成的可能性。
亚原子粒子：它们是基本粒子还是复合粒子？

亚原子粒子不是由更小的基本粒子构成的“基本粒子” ，就是由更小的粒子结合在一起构成的“复合粒子” 。
目前，物理学家还没有找到支持这种隐藏粒子存在的实验证据，它们存在于亚普朗克尺度。

粒子物理的传统目标
粒子物理学的传统目标是识别和理解物质和力的原理。它也试图在宏观层面上理解宇宙的运行。现代粒子物理学已经确定了夸克和电子是物质产生的原因。
标准模型的缺点
然而，标准模型仍然不完整。也许这只是现代物理学的图景的一部分，包括亚原子世界的一个隐藏层。问题是：在哪里可以找到隐藏层？它可能超出了测不准原理的范围。它可能位于亚普朗克尺度世界。
缺乏直观的解释
现代物理学中隐藏的一面也是带电粒子吸收和释放能量量子的地方。对于带电粒子吸收和释放能量的机制，还没有一个直观的解释。在现代物理学中，带电粒子会产生电场。这一过程的机制是不清楚的，并不能解释带电粒子如何创造这样的场。如果带电粒子的相互作用产生虚光子，它的能量是多少？
g-2的因素
一个电子的磁矩的计算不能由其物理特性来决定，除非它的旋转速度超过光速或它由未知的球状旋转粒子组成。基于目前的理论，这两种可能性都不可能是正确的，因此需要对其基本构成有更深入的了解。物理学家解决了上述缺点，通过增加一个无量纲常数g ，电子的角动量（它的值为约为2），而没有解释它的来源。
量子力学的潜在现实
为了使量子力学与现实相协调，人们做了几次尝试。虽然量子力学在广泛的实验中经受住了严格和精确的测试，但在它们的解释上存在着一些争论，例如：

量子力学是确定的还是随机的？
量子力学的哪些元素可以被认为是“真实的”？
在讨论的其他问题中，测量的本质是什么？

尽管有近一个世纪的争论和实验，但对于代表量子力学现实的最佳解释还没有达成共识。
Preons 模型
1974年， preons（point-like particles）被认为是夸克和轻子的子成分。 Preon研究的动机是希望将大量的粒子（只在电荷上不同）减少到更小数量的更基本的粒子。例如，电子和正电子除了电荷相反外是完全相同的。 preon研究提出电子和正电子是由类似的点状更小的粒子组成的，它们之间的差异决定了电荷的大小。他们的希望是再现还原论（这在元素周期表中起了作用）来解释费米子的三代。由于轻子和夸克的合成没有直接的实验证据，人们对preon的兴趣减弱了。
弦理论

弦理论是一种理论框架，它认为亚原子粒子可能由弦组成。它解决了物理学中许多悬而未决的问题。在给定的弦理论中，只有一种弦，它可能看起来像一个小环或普通弦的一段，可以以不同的方式振动。
弦，被认为是具有能量的线，是解释量子引力和我们感知的现实世界的关键。这个理论的基本思想是，弦是亚原子粒子的一维能量线。这些弦的振动产生了真空中的一切，比如亚原子基本粒子的不同特征以及周期系统的所有元素。需要十个（或更多的）维度来描述一个感知的现实，即四个宏观维度和六个微观维度。用能量弦描述自然的最新尝试是复杂的M理论。所有种类的粒子都被超弦理论统一了，因为每个粒子的区别仅仅在于弦的振荡模式。甚至空间和时间也被认为受弦振动的影响。