Nejlepší odpověď
Entropie (šipka času)
Proč měl vesmír v minulosti tak nízkou entropii, výsledkem je rozdíl mezi minulostí a budoucností a druhý zákon termodynamiky? Proč jsou porušování CP pozorována při určitých slabých úbytcích síly, ale jinde ne? Jsou porušení CP nějakým produktem druhého zákona termodynamiky, nebo jsou samostatnou šipkou času? Existují výjimky ze zásady kauzality? Existuje jediná možná minulost? Je přítomný okamžik fyzicky odlišný od minulosti a budoucnosti nebo je to pouze naléhavá vlastnost vědomí? Proč má čas směr? Co spojuje kvantovou šipku času s termodynamickou šipkou?
Interpretace kvantové mechaniky
Jak funguje kvantový popis reality, který zahrnuje prvky jako superpozice stavů a vlnová funkce kolaps nebo kvantová dekoherence, dát vzniknout realitě, kterou vnímáme? Další způsob vyjádření této otázky se týká problému měření: Co představuje „měření“, které zjevně způsobí, že se vlnová funkce zhroutí do definitivního stavu? Na rozdíl od klasických fyzikálních procesů nemohou být některé kvantově mechanické procesy (například kvantová teleportace vznikající z kvantového zapletení) současně „lokální“, „kauzální“ a „skutečné“, ale není zřejmé, která z těchto vlastností musí být obětována nebo zda pokus popsat kvantově mechanické procesy v těchto smyslech je chybou kategorie, takže správné pochopení kvantové mechaniky by způsobilo, že otázka nemá smysl.
Teorie velkého sjednocení („Teorie všeho“)
Existuje teorie, která vysvětluje hodnoty všech základních fyzikálních konstant? Je teorie teorie strun? Existuje teorie, která vysvětluje, proč jsou skupiny měřidel standardního modelu takové, jaké jsou, proč pozorovaný časoprostor má 3 prostorové dimenze a 1 časovou dimenzi a proč jsou všechny fyzikální zákony takové, jaké jsou? Mění se „základní fyzikální konstanty“ v průběhu času? Jsou některé ze základních částic ve standardním modelu částicové fyziky ve skutečnosti složené částice příliš pevně vázány na to, aby je bylo možné pozorovat při současných experimentálních energiích? Existují základní částice, které dosud nebyly pozorovány, a pokud ano, které to jsou a jaké jsou jejich vlastnosti? Existují nepozorované základní síly?
Teorie Yang – Mills
Existuje libovolná kompaktní skupina měřidel, existuje netriviální kvantová teorie Yang – Mills s mezerou v konečné hmotě? Tento problém je také uveden jako jeden z problémů tisíciletí v matematice.
Fyzické informace
Existují fyzické jevy, jako je kolaps vlnové funkce nebo černé díry, které nenávratně ničí informace o jejich dřívějších stavech? Jak jsou kvantové informace ukládány jako stav kvantového systému?
Bezrozměrná fyzická konstanta
V současné době nelze vypočítat hodnoty bezrozměrných fyzických konstant; jsou určeny pouze fyzickým měřením. Jaký je minimální počet bezrozměrných fyzických konstant, ze kterých lze odvodit všechny ostatní bezrozměrné fyzikální konstanty? Jsou vůbec nutné rozměrové fyzikální konstanty? Je hypotéza velkých čísel Dirac pravdivá?
Vyladěný vesmír
Co vysvětluje, proč jsou základní fyzikální konstanty nastaveny v úzkém rozmezí, které je nezbytné pro podporu života založeného na uhlíku?
Kosmologie a obecná relativita
Problém času
Jak lze sladit čas s obecnou relativitou?
Kosmická inflace
Je teorie kosmické inflace správná, a pokud ano, jaké jsou podrobnosti této epochy? Co je hypotetické inflatonové pole, které vede k inflaci? Pokud k inflaci došlo v jednom bodě, je soběstačná prostřednictvím inflace kvantově-mechanických fluktuací, a tedy probíhá na nějakém extrémně vzdáleném místě?
Problém Horizontu
Proč je vzdálený vesmír tak homogenní, když se zdá, že teorie velkého třesku předpovídá větší měřitelné anizotropie noční oblohy než ty pozorovány? Kosmologická inflace je obecně přijímána jako řešení, ale jsou vhodnější další možná vysvětlení, jako je proměnná rychlost světla?
Původ a budoucnost vesmíru
Směřuje vesmír k velkému zmrazení, velkému vytržení, velkému nárazu nebo velkému odrazu? Nebo je součástí nekonečně se opakujícího cyklického modelu?
Velikost vesmíru
Průměr pozorovatelného vesmíru je asi 93 miliard světelných let, ale jaká je velikost celého vesmíru? Existuje multiverse?
Baryonova asymetrie
Proč je ve pozorovatelném vesmíru mnohem více hmoty než antihmoty?
Problém kosmologické konstanty
Proč energie nulového bodu vakua nezpůsobuje velkou kosmologickou konstantu? Co to ruší?
Odhadované rozdělení temné hmoty a temné energie ve vesmíru
Temná hmota / křivka rotace galaxie
Jaká je identita temné hmoty?
Je to částice? Je to nejlehčí superpartner (LSP)? [Nebo] Ukazují fenomény přisuzované temné hmotě nikoli nějaké formě hmoty, ale ve skutečnosti rozšíření gravitace?
Temná energie
Jaká je příčina pozorované zrychlené expanze (de Sitterova fáze) vesmíru? Proč je energetická hustota složky temné energie stejné velikosti jako hustota hmoty v současnosti, když se tyto dvě v průběhu času vyvíjejí zcela odlišně; mohlo by to být jednoduše tím, že pozorujeme přesně ve správný čas? Je temná energie čistá kosmologická konstanta nebo jsou použitelné modely kvintesence, jako je fantomová energie?
Temný tok
Je nesféricky symetrický gravitační tah zvenčí pozorovatelného vesmíru zodpovědný za pozorovaný pohyb velkých objektů, jako jsou galaktické kupy ve vesmíru?
Ekliptické vyrovnání anizotropie CMB
Některé velké vlastnosti mikrovlnné oblohy ve vzdálenostech více než 13 miliard světelných let se zdají být v souladu s pohybem i orientací sluneční soustavy. Je to způsobeno systematickými chybami ve zpracování, znečištěním výsledků místními efekty nebo nevysvětlitelným porušením Koperníkova principu?
Tvar Vesmír
Jaký je 3-násobek komovního prostoru, tj. komovující prostorové části vesmíru, neformálně nazývané „tvar“ „vesmíru? Zakřivení ani topologie nejsou v současné době známy, i když je známo, že zakřivení je na pozorovatelných stupnicích „blízko“ nule. Hypotéza kosmické inflace naznačuje, že tvar vesmíru může být neměřitelný, ale od roku 2003 Jean-Pierre Luminet a kol. A další skupiny navrhli, že tvarem vesmíru může být Poincaré dodekahedrální prostor. Je tvar neměřitelný; Poincarého prostor; nebo jiné 3-potrubí?
Kvantová gravitace
Vakuová katastrofa
Proč má předpokládaná hmotnost kvantového vakua malý vliv na rozpínání vesmíru?
Kvantová gravitace
Může kvantová mechanika a obecnou relativitu lze realizovat jako zcela konzistentní teorii (možná jako teorii kvantového pole)
Je časoprostor zásadně spojitý nebo diskrétní? Zahrnovala by konzistentní teorie sílu zprostředkovanou hypotetickým gravitonem, nebo by byla produktem diskrétní struktury samotného časoprostoru (jako ve smyčkové kvantové gravitaci)? Existují odchylky od předpovědí obecné relativity ve velmi malém nebo velmi velkém měřítku nebo za jiných extrémních okolností, které vyplývají z teorie kvantové gravitace?
Černé díry, paradox informací o černé díře a záření černé díry
Produkují černé díry tepelné záření, jak se teoreticky očekávalo? Obsahuje toto záření informace o jejich vnitřní struktuře, jak to navrhuje dualita měřidla – gravitace, nebo ne, jak vyplývá z původního výpočtu Hawkinga? Pokud ne, a černé díry se mohou odpařit, co se stane s informacemi uloženými v nich (protože Kvantová mechanika neposkytuje zničení informací)? Nebo se záření v určitém okamžiku zastaví a zanechá zbytky černé díry? Existuje nějaký jiný způsob, jak nějak prozkoumat jejich vnitřní strukturu, pokud taková struktura vůbec existuje?
Extra rozměry
Má příroda mít více než čtyři rozměry časoprostoru? Pokud ano, jaká je jejich velikost? Jsou dimenze základní vlastností vesmíru nebo naléhavým výsledkem jiných fyzikálních zákonů? Můžeme experimentálně pozorovat důkazy o vyšších prostorových rozměrech?
Hypotéza kosmické cenzury a domněnka ochrany chronologie
Mohou singularity neskrývající se za horizontem událostí, známé jako „nahé singularity“, vycházet z realistických počátečních podmínek, nebo je možné dokázat nějakou verzi „kosmické cenzury“ hypotéza „Rogera Penrose, která navrhuje, že to není možné?
Podobně budou uzavřené časové křivky, které vzniknou v některých řešeních rovnic obecné teorie relativity (a z čehož vyplývá možnost zpětného cestování v čase) být vyloučena teorií kvantové gravitace, která spojuje obecnou relativitu s kvantovou mechanikou, jak naznačuje „domněnka ochrany chronologie“ Stephena Hawkinga?
Lokalita
Existují v kvantové fyzice jiné než místní jevy ? Pokud existují, jsou nelokální jevy omezeny na zapletení odhalené při porušování Bellových nerovností, nebo se mohou informace a konzervované množství pohybovat také nelokálním způsobem? Za jakých okolností jsou pozorovány nemístní jevy? Co naznačuje existence nebo nepřítomnost nelokálních jevů o základní struktuře časoprostoru? Jak to souvisí s kvantovým zapletením? Jak to objasňuje správnou interpretaci základní povahy kvantové fyziky?
Fyzika vysokých energií / fyzika částic
Viz také: Nad rámec standardního modelu
Higgsův mechanismus
Jsou rozvětvovací poměry rozpadů Higgsova bosonu v souladu se standardním modelem? Existuje pouze jeden typ Higgsova bosonu?
Planckova částice
Planckova hmota hraje důležitou roli v částech matematické fyziky. Řada vědců navrhla existenci základní částice s hmotností rovnou nebo blízkou hmotnosti Planckovy hmoty. Planckova hmotnost je však enormní ve srovnání s jakoukoli detekovanou částicí, dokonce ve srovnání s Higgsovou. Během práce v Rutherfordské laboratoři Lloyd Motz naznačil, že taková částice s Planckovou hmotou pravděpodobně existovala, ale že většina její hmoty vyzařovala. Jiní navrhli, že částice blízké Planckově hmotě jsou mikro černé díry. Stále existuje nevyřešený problém, pokud existuje nebo dokonce existovala částice blízká Planckově hmotnosti. To nepřímo souvisí s problémem hierarchie.
Magnetické monopoly
Existovaly částice nesoucí„ magnetický náboj “v nějaké minulé epochě s vyšší energií? Pokud ano, zůstanou nějaké dnes? (Paul Dirac ukázal, že existence některých typů magnetických monopolů by vysvětlovala kvantizaci náboje.)
Protonový rozpad a spinová krize
Je proton zásadně stabilní? Nebo se rozpadá s konečnou životností, jak předpovídají některá rozšíření standardního modelu?
Jak kvarky a gluony nesou rotaci protonů?
Supersymetrie
Realizuje se časoprostorová supersymetrie v měřítku TeV? Pokud ano, jaký je mechanismus narušení supersymetrie? Stabilizuje supersymetrie elektroslabou stupnici a brání vysokým kvantovým korekcím? Obsahuje nejsvětlejší supersymetrická částice (LSP nebo Lightest Supersymmetric Particle) temnou hmotu?
Generace hmoty
Proč existují tři generace kvarků a leptonů? Existuje teorie, která dokáže vysvětlit množství konkrétních kvarků a leptonů v jednotlivých generacích z prvních principů (teorie Yukawových vazeb)?
Neutrinová hmota
Jaká je hmotnost neutrin, ať už sledují statistiky Diraca nebo Majorany? Je masová hierarchie normální nebo obrácená? Porušuje CP fázi 0?
Omezení barev
Proč nikdy nebyl změřen volný kvark nebo gluon, ale pouze objekty, které jsou z nich vytvořeny, jako jsou mezony a baryony? Jak tento jev vychází z QCD?
Silný problém s CP a jeho části
Proč je silná jaderná interakce invariantní konjugaci parity a náboje? Je řešením tohoto problému teorie Peccei – Quinn? Mohly by být axiony hlavní složkou temné hmoty?
Anomální magnetický dipólový moment
Proč se experimentálně měřená hodnota anomálního magnetického dipólového momentu mionu („muon g − 2“) výrazně liší od teoreticky předpovězené hodnoty této fyzikální konstanty?
Puzzle s poloměrem protonu
Co je poloměr elektrického náboje protonu? Jak se liší od gluonického náboje?
Pentaquarky a jiné exotické hadrony
Jaké kombinace kvarků jsou možné? Proč byly pentakvarky tak obtížně objevitelné? Jde o těsně vázaný systém pěti elementárních částic nebo slaběji vázaný pár baryonu a mezon?
Astronomie a astrofyzika
Relativistické letadlo. Prostředí je v okolí AGN, kde je relativistická plazma kolimována do trysek, které unikají podél pólu supermasivní černé díry
astrofyzikální paprsek
Proč akreční disky obklopující určité astronomické objekty, jako jsou jádra aktivních galaxií, vydávají relativistické trysky podél svých polárních os?
Proč na mnoha akrečních discích existují kvaziperiodické oscilace?
Proč se perioda těchto oscilací stupňuje jako inverzní k hmotnosti centrálního objektu?
Proč někdy existují podtexty , a proč se objevují v různých frekvenčních poměrech v různých objektech?
Solární cyklus
Jak Slunce generuje své periodicky se obracející magnetické pole ve velkém měřítku? Jak ostatní sluneční hvězdy generují svá magnetická pole a jaké jsou podobnosti a rozdíly mezi cykly hvězdné aktivity a slunečními?
Co způsobilo Maunderovo minimum a další velká minima a jak se solární cyklus zotavuje ze stavu minim?
Problém s koronálním ohřevem
Proč je sluneční korona (vrstva atmosféry) mnohem teplejší než povrch Slunce? Proč je efekt magnetického opětovného připojení o mnoho řádů rychlejší, než předpovídají standardní modely?
Difúzní mezihvězdné pásy
Co je zodpovědné za četné mezihvězdné absorpční linie detekované v astronomických spektrech? Jsou molekulárního původu a pokud ano, které molekuly jsou za ně zodpovědné? Jak se tvoří?
Supermasivní černé díry
Jaký je původ vztahu M-sigma mezi hmotou supermasivní černé díry a rozptylem rychlosti galaxie?
Rotační křivka typická spirální galaxie: predikovaná (A) a pozorovaná (B). Lze nesoulad mezi křivkami připsat temné hmotě?
Kuiperův útes
Proč počet objektů v Kuiperově pásu sluneční soustavy rychle a neočekávaně klesá v okruhu 50 astronomických jednotek?
Anomálie průletu
Proč se pozorovaná energie satelitů létajících po Zemi někdy liší o minutu částka z hodnoty předpovězené teorií?
Problém s rotací galaxie
Je temná hmota zodpovědná za rozdíly v pozorované a teoretické rychlosti hvězd otáčejících se kolem středu galaxií, nebo je to něco jiného?
Supernovae
Jaký je přesný mechanismus, kterým se z imploze umírající hvězdy stane exploze?
Mimořádně vysoká rgy cosmic ray
Čím to je, že se zdá, že některé kosmické paprsky disponují energiemi, které jsou neuvěřitelně vysoké, vzhledem k tomu, že neexistují dostatečně energetické kosmické paprsky zdroje paprsků blízko Země? Čím to je, že (zjevně) některé kosmické paprsky vyzařované vzdálenými zdroji mají energie nad hranicí Greisen – Zatsepin – Kuzmin?
Rychlost rotace Saturnu
Proč Saturnova magnetosféra vykazuje (pomalu se měnící) periodicitu blízkou té, při které rotují mraky planety?Jaká je skutečná rychlost rotace hlubokého nitra Saturnu?
Původ magnetického magnetického pole
Jaký je původ magnetického magnetického pole?
Anizotropie velkého rozsahu
Je vesmír ve velkých měřítcích anizotropní, což činí kosmologický princip neplatným předpokladem? Počet a intenzita dipólové anizotropie v rádiu, Katalog NRAO VLA Sky Survey (NVSS) je v rozporu s lokálním pohybem odvozeným z kosmického mikrovlnného pozadí a naznačuje vlastní dipólovou anizotropii. Stejná rádiová data NVSS také ukazují vnitřní dipól v hustotě polarizace a stupni polarizace ve stejném směru jako v počet a intenzita počtu. Existuje několik dalších pozorování, které odhalují anizotropii ve velkém měřítku. Optická polarizace z kvasarů ukazuje polarizační vyrovnání ve velmi velkém měřítku Gpc. Kosmický-mikrovlnný-bac kground data ukazují několik rysů anizotropie, které nejsou v souladu s modelem Velkého třesku.
Vesmírný řev
Proč je vesmírný řev šestkrát hlasitější, než se očekávalo? Jaký je zdroj vesmírného řevu?
Vztah věk-metalita na galaktickém disku
Existuje na galaktickém disku univerzální vztah věku a metality (AMR) („tenká“ i „tlustá“ část disku)? Ačkoli na místním (primárně tenkém) disku Mléčné dráhy nejsou žádné důkazy o silném AMR, byl ke zkoumání existence vztahu věk-metalicita na galaktickém tlustém disku použit vzorek 229 blízkých „silných“ hvězd disku. , a naznačují, že na tlustém disku existuje vztah stáří a metalicity. Hvězdné věky z asteroseismologie potvrzují, že na galaktickém disku neexistuje žádný silný vztah stáří a metalicity.
Problém s lithiem
Proč existuje rozpor mezi množstvím lithia-7, které se předpokládá při nukleosyntéze velkého třesku, a množstvím pozorovaným u velmi starých hvězd?
Interakce solárního větru s kometami
V roce 2007 sonda Ulysses prošla ocasem komety C / 2006 P1 (McNaught) a našla překvapivé výsledky týkající se interakce slunečního větru s ocasem.
Ultraluminous pulsar
Ultraluminous rentgenový zdroj M82 X-2 byl považován za černou díru, ale v říjnu Data z roku 2014 z kosmického rentgenového dalekohledu NuStar naznačila, že M82 X-2 je pulsar mnohonásobně jasnější než Eddingtonův limit.
Injekční problém
Fermiho zrychlení je považováno za primární mechanismus, který zrychluje astrofyzikální částice na vysokou energii. Není však jasné, jaký mechanismus způsobí, že tyto částice mají zpočátku energie dostatečně vysoké, aby na ně Fermiho zrychlení pracovalo.
Rychlé rádiové záblesky
Přechodné rádiové pulsy trvající jen několik milisekund, z emisních oblastí, o nichž se předpokládá, že nejsou větší než několik stovek kilometrů a jejichž výskyt se odhaduje několik stokrát denně. I když bylo navrženo několik teorií, neexistuje pro ně žádné obecně přijímané vysvětlení. Mohou pocházet z kosmologických vzdáleností, ale ani v tomto není konsenzus.
Jaderná fyzika
„Ostrov stability“ v grafu počtu protonů a neutronů pro těžká jádra
Kvantová chromodynamika
Jaké jsou fáze silně interagující hmoty a jaké role hrají ve vývoji vesmíru ? Jaká je podrobná partonická struktura nukleonů? Co QCD předpovídá pro vlastnosti silně interagující hmoty? Co určuje klíčové vlastnosti QCD a jaký je jejich vztah k povaze gravitace a časoprostoru? Existují lepicí koule? Získávají gluony dynamicky hmotnost, přestože mají nulovou klidovou hmotnost v hadronech? Opravdu chybí QCD porušení CP? Nasycují se gluony, když je jejich počet obsazený? Tvoří gluony hustý systém zvaný kondenzát barevného skla? Jaké jsou podpisy a důkazy evolučních rovnic Balitsky-Fadin-Kuarev-Lipatov, Balitsky-Kovchegov, Catani-Ciafaloni-Fiorani-Marchesini?
Jádra a jaderná astrofyzika
Jaká je povaha jaderné síly, která váže protony a neutrony do stabilních jader a vzácných izotopů? Jaký je původ jednoduchých vzorů ve složitých jádrech?Jaká je povaha exotických vzruchů v jádrech na hranici stability a jejich role ve hvězdných procesech? Jaká je povaha neutronových hvězd a husté jaderné hmoty? Jaký je původ prvků ve vesmíru? Jaké jsou jaderné reakce, které pohánějí hvězdy a hvězdné výbuchy?
Fyzika plazmatu a fúzní síla
Fúzní energie může potenciálně poskytovat energii z bohatých zdrojů (např. vodík) bez druhu radioaktivního odpadu, který v současné době štěpná energie produkuje. Mohou však být ionizované plyny (plazma) omezeny dostatečně dlouho a na dostatečně vysokou teplotu, aby vytvořily fúzní sílu? Jaký je fyzický původ H-režimu?
Atomová, molekulární a optická fyzika
Kontroverze Abraham – Minkowski
Jaká je hybnost světla v optických médiích?
Biofyzika
Původ života. Co dělá mrtvou hmotu, aby získala život jako vlastnosti? Jaké podmínky vedou k vzniku samoreplikujících se molekul? Stručně řečeno, fyzika života.
Stochasticita a odolnost vůči šumu v genové expresi
Jak geny řídí naše tělo, vydrží různé vnější tlaky a vnitřní stochasticitu? Pro genetické procesy existují určité modely, ale nejsme daleko od pochopení celého obrazu, zejména ve vývoji, kde musí být genová exprese přísně regulována.
Kvantitativní studie imunitního systému
Jaké jsou kvantitativní vlastnosti imunitních odpovědí? Jaké jsou základní stavební kameny sítí imunitního systému? Jaké role hraje stochasticita?
Homochirality
Jaký je původ převahy konkrétních enantiomerů v biochemických systémech?
Odpověď
Téma disertační práce ve fyzice souvisí s výzkumem v nezávislé oblasti zájmu jako laboratorní techniky, matematické aplikace do fyziky, moderní fyziky, kvantové fyziky, vědy o materiálech a stěžejních objevů vesmíru. Teorie jako teorie relativity, kvantová teorie, rozdělení atomu a teorie velkého třesku poskytly znalosti pro vývoj vyvíjejících se technologií, jako jsou rádio, počítač, laser, televize a jaderné zbraně. Z různých typů fyziky je elektronická fyzika oblastí, která je velmi žádaná, protože technologie, které se používají, s ní pracují. Dalším tématem s důrazem na biologický proud a matematický proud pro disertační práci je optometrie.
Dílčími poli fyziky podle nejnovější poptávky jsou kosmologie, biofyzika a kondenzovaná hmota. Tyto výzkumy vyžadují menší investiční výdaje a nové oblasti výzkumu. Po výběru tématu Dizertační práce se podívejte na mezery v přehledu literatury a vytvořte nápady na psaní. Specializovanými předměty ve fyzice jsou nanotechnologie, letecká dynamika, meteorologie, fyzika částic, astrofyzika, atomová a laserová fyzika, oceánská, atmosférická, klimatická a planetární fyzika. Témata jako vesmír, temná energie, antihmota, šipka čáry jsou tématy tajemství a nejlepším tématem, pokud jste vědecký blázen.
Níže najdete uvedená horká témata pro psaní disertační práce z fyziky .
· Analyzujte, rozumějte a syntetizujte supravodiče.
· Analyzujte charakterizaci exotických magnetických materiálů
· Analyzujte kvantové výpočty a kvantové zapletení
· Provádějte výzkum dynamiky reakce z jednoduchých atomových srážek.
· Analyzujte vylepšení hybridních technik ve skenovací tunelové mikroskopii a atomové síly mikroskopie.
· Experimentujte se standardním modelem fyziky částic.
· Analyzujte jadernou fúzi.
· Analyzujte jadernou fúzi.