物理学のホットな研究トピックは何ですか?

ベストアンサー

エントロピー(時間の矢)

過去に宇宙のエントロピーがこれほど低くなったのはなぜですか?過去と未来の区別と熱力学の第二法則をもたらしますか?特定の弱い力の減衰でCP対称性の破れが観察されるのに、他の場所では観察されないのはなぜですか? CP対称性の破れはどういうわけか熱力学の第二法則の産物なのか、それとも別の時間の矢なのか?因果関係の原則に例外はありますか?考えられる過去は1つありますか?現在の瞬間は過去や未来とは物理的に異なっているのでしょうか、それとも単に意識の創発的な特性でしょうか?なぜ時間には方向性があるのですか?時間の量子矢と熱力学的矢を結びつけるものは何ですか?

量子力学の解釈

状態の重ね合わせや波動関数などの要素を含む、現実の量子記述はどのように行われますか崩壊または量子デコヒーレンス、私たちが知覚する現実を引き起こしますか?この質問を述べる別の方法は、測定の問題に関するものです。波動関数を明確な状態に崩壊させると思われる「測定」を構成するものは何ですか?古典的な物理的プロセスとは異なり、一部の量子力学的プロセス(量子もつれから生じる量子テレポーテーションなど)は、同時に「局所的」、「因果的」、「現実的」にすることはできませんが、これらの特性のどれを犠牲にする必要があるか、またはこれらの意味で量子力学プロセスを説明しようとする試みは、量子力学を正しく理解すると質問が無意味になるようなカテゴリエラーです。

大統一理論(「万物の理論」)

すべての基本的な物理定数の値を説明する理論はありますか?理論は弦理論ですか?標準模型のゲージ群がそのままである理由、観測された時空が3つの空間次元と1つの時間次元を持っている理由、そしてなぜすべての物理法則がそのままであるのかを説明する理論はありますか? 「基本的な物理定数」は時間とともに変化しますか?素粒子物理学の標準モデルの基本的な粒子のいずれかは、実際には、現在の実験エネルギーでそのように観察するにはあまりにも緊密に結合された複合粒子ですか?まだ観測されていない素粒子はありますか?もしそうなら、それらはどれで、それらの性質は何ですか?観測されていない基本的な力はありますか?

ヤンミルズ理論

任意のコンパクトなゲージグループが与えられた場合、有限の質量ギャップを持つ自明でない量子ヤンミルズ理論は存在しますか?この問題は、数学のミレニアム賞問題の1つとしてもリストされています。

物理情報

波動関数の崩壊やブラックホールなど、以前の状態に関する情報を取り返しのつかないほど破壊する物理的現象はありますか?量子情報は量子システムの状態としてどのように保存されますか?

無次元の物理定数

現時点では、無次元の物理定数の値を計算することはできません。それらは物理的な測定によってのみ決定されます。他のすべての無次元物理定数を導出できる無次元物理定数の最小数はいくつですか?次元のある物理定数は必要ですか?ディラックの大数仮説は本当ですか?

微調整された宇宙

基本的な物理定数が炭素ベースの生命をサポートするために必要な狭い範囲に設定されている理由は何ですか?

宇宙論と一般相対性理論

時間の問題

一般相対性理論と時間をどのように調和させることができますか?

宇宙のインフレーション

宇宙のインフレーションの理論は正しいですか?もしそうなら、この時代の詳細は何ですか?インフレを引き起こす仮想のインフラトンフィールドとは何ですか?ある時点でインフレが起こった場合、それは量子力学的変動のインフレによって自立しているので、非常に離れた場所で進行していますか?

地平線問題

ビッグバン理論が夜空の測定可能な異方性をより大きく予測しているように見えるのに、なぜ遠方の宇宙はそれほど均質なのですか?観察されたもの?宇宙のインフレーションは一般的に解決策として受け入れられていますが、光速の変動などの他の考えられる説明がより適切ですか?

宇宙の起源と未来

宇宙はビッグフリーズ、ビッグリップ、ビッグクランチ、またはビッグバウンスに向かっていますか?それとも、無限に繰り返されるサイクリックモデルの一部ですか?

宇宙のサイズ

観測可能な宇宙の直径は約930億光年ですが、宇宙全体の大きさはどれくらいですか?多元宇宙は存在しますか?

バリオン非対称性

観測可能な宇宙に反物質よりもはるかに多くの物質があるのはなぜですか?

宇宙定数の問題

真空のゼロ点エネルギーが大きな宇宙定数を引き起こさないのはなぜですか?何がそれを打ち消しますか?

宇宙における暗黒物質と暗黒エネルギーの推定分布

暗黒物質/銀河の回転曲線

暗黒物質の正体は何ですか?

それは粒子ですか?それは最軽量のスーパーパートナー(LSP)ですか? [または]暗黒物質に起因する現象は、何らかの形の物質ではなく、実際には重力の拡張を指しているのでしょうか?

暗黒エネルギー

宇宙の加速膨張(デシッター相)が観測された原因は何ですか?ダークエネルギー成分のエネルギー密度が、時間の経過とともにまったく異なる進化をする現在の物質の密度と同じ大きさであるのはなぜですか。正確に適切なタイミングで観察しているというだけでしょうか。ダークエネルギーは純粋な宇宙定数ですか、それともファントムエネルギーなどの典型的なモデルが適用できますか?

ダークフロー

観測可能な宇宙の外側からの非球対称の引力は、宇宙の銀河クラスターなどの大きな物体の観測された動きの一部に関与していますか?

CMB異方性の楕円配列

一部大きい130億光年以上の距離にあるマイクロ波の空の特徴は、太陽系の動きと向きの両方と一致しているように見えます。これは、処理の体系的なエラー、局所的な影響による結果の汚染、または説明のつかないコペルニクスの原理の違反によるものですか?

形状宇宙

共動空間の3つの多様体、つまり、非公式に「形状」と呼ばれる宇宙の共動空間セクションとは何ですか。 「宇宙の?曲率は現在、観測可能なスケールでゼロに「近い」ことが知られていますが、曲率もトポロジーも知られていません。宇宙のインフレーション仮説は、宇宙の形が測定できない可能性があることを示唆していますが、2003年以降、Jean-Pierre Luminet、et al。や他のグループは、宇宙の形がポアンカレ十二面体空間である可能性があることを示唆しています。形状は測定できません。ポアンカレ空間;または別の3マニホールド?

量子重力

真空の大惨事

量子真空の予測質量が宇宙の膨張にほとんど影響を与えないのはなぜですか?

量子重力

量子力学と一般相対性理論は完全に一貫した理論として(おそらく場の量子論として)実現されます

時空は基本的に連続的ですか、それとも離散的ですか?一貫した理論は、仮想の重力子によって媒介される力を含むのでしょうか、それとも(ループ量子重力のように)時空自体の離散構造の産物でしょうか?非常に小さいまたは非常に大きいスケールで、または量子重力理論から流れる他の極端な状況で、一般相対性理論の予測からの逸脱はありますか?

ブラックホール、ブラックホール情報パラドックス、およびブラックホール放射

理論的根拠から予想されるように、ブラックホールは熱放射を生成しますか?この放射には、ホーキングの元の計算で示唆されているように、ゲージと重力の二重性によって示唆されるように、内部構造に関する情報が含まれていますか?含まれていない場合、ブラックホールが蒸発する可能性がある場合、それらに格納されている情報はどうなりますか(量子力学は情報の破壊を提供しません)?または、放射はブラックホールの残骸を残してある時点で停止しますか?そのような構造が存在する場合でも、何らかの方法でそれらの内部構造を調べる別の方法はありますか?

追加の寸法

自然ですか4つ以上の時空次元がありますか?もしそうなら、それらのサイズは何ですか?次元は宇宙の基本的な特性ですか、それとも他の物理法則の創発的な結果ですか?より高い空間次元の証拠を実験的に観察できますか?

宇宙検閲仮説と年代保護の推測

「裸の特異点」として知られる、事象の地平線の背後に隠されていない特異点は、現実的な初期条件から生じる可能性がありますか、または「宇宙検閲」のいくつかのバージョンを証明することは可能ですか?これは不可能であると提案するロジャーペンローズの仮説」

同様に、方程式のいくつかの解で生じる閉じたタイムライク曲線は一般相対性理論(および後方タイムトラベルの可能性を意味する)は、スティーブンホーキングの「年代学保護推測」によって示唆されているように、一般相対性理論と量子力学を結びつける量子重力理論によって除外されますか?

局所性

量子物理学には非局所的な現象がありますか?それらが存在する場合、非局所的な現象はベルの不等式の違反で明らかにされた絡み合いに限定されますか、それとも情報と保存量も非局所的な方法で移動できますか?非局所的な現象はどのような状況で観察されますか?非局所的な現象の有無は、時空の基本構造について何を意味しますか?これは量子もつれとどのように関係していますか?これは、量子物理学の基本的な性質の適切な解釈をどのように解明しますか?

高エネルギー物理学/素粒子物理学

関連項目:標準模型を超える

ヒッグスメカニズム

ヒッグス粒子の崩壊の分岐比は標準模型と一致していますか?ヒッグス粒子の種類は1つだけですか?

プランク粒子

プランク質量は、数理物理学の一部で重要な役割を果たします。一連の研究者は、プランク質量と等しいかそれに近い質量を持つ素粒子の存在を示唆しています。しかし、プランク質量は、ヒッグス粒子と比較しても、検出された粒子と比較して巨大です。ラザフォード研究所で働いている間、ロイド・モッツは、プランク質量を持つそのような粒子が存在した可能性が高いが、その質量の大部分が放射されたと示唆しました。プランク質量に近い粒子はマイクロブラックホールであると示唆する人もいます。プランク質量に近い粒子が存在するか、存在したとしても、それは未解決の問題です。これは、階層性問題に間接的に関連しています。

磁気単極子

「磁気電荷」を運ぶ粒子は、過去の高エネルギー時代に存在しましたか?もしそうなら、今日残っているものはありますか? (ポールディラックは、いくつかのタイプの磁気単極子の存在が電荷の量子化を説明することを示しました。)

陽子崩壊とスピン危機

陽子は基本的に安定していますか?それとも、標準模型のいくつかの拡張によって予測されるように、有限の寿命で崩壊しますか?

クォークとグルーオンはどのようにスピンを運ぶのですか?陽子の?

超対称性

時空超対称性はTeVスケールで実現されていますか?もしそうなら、超対称性の破れのメカニズムは何ですか?超対称性は電弱スケールを安定させ、高い量子補正を防ぎますか?最軽量超対称粒子(LSPまたは最軽量超対称粒子)は暗黒物質を構成しますか?

物質の世代

3世代のクォークとレプトンがあるのはなぜですか?特定の世代の特定のクォークとレプトンの質量を最初の原理から説明できる理論(湯川相互作用の理論)はありますか?

ニュートリノの質量

ニュートリノの質量は、ディラックまたはマヨラナの統計に従っているかどうかにかかわらず、どのくらいですか?質量階層は正常ですか、それとも反転していますか? CPはフェーズ0に違反していますか?

色の閉じ込め

なぜ無料のクォークやグルーオンが測定されたことがなく、中間子やバリオンなど、それらから構築されたオブジェクトだけが測定されたのですか?この現象はQCDからどのように発生しますか?

強いCP問題とアクシオン

なぜ強い核相互作用はパリティと電荷共役に対して不変なのですか?ペッチェイ・クイン理論はこの問題の解決策ですか?アクシオンは暗黒物質の主成分である可能性がありますか?

異常磁気双極子モーメント

ミューオンの異常磁気モーメント( “muon g-2″)の実験的に測定された値が、その物理定数の理論的に予測された値と大幅に異なるのはなぜですか?

陽子半径パズル

荷電半径とは陽子の?

ペンタクォークと他のエキゾチックなハドロン

どのようなクォークの組み合わせが可能ですか?なぜペンタクォークを見つけるのがそれほど難しいのですか?それらは5つの基本粒子の緊密に結合されたシステムですか、それともより弱く結合されたバリオンのペアですか?とメソン?

天文学と天体物理学

相対論的ジェット。周囲の環境d相対論的プラズマが超大質量ブラックホールの極に沿って逃げるジェットにコリメートされるAGN

宇宙ジェット

活動銀河の核など、特定の天体を取り巻く降着円盤が、極軸に沿って相対論的なジェットを放出するのはなぜですか?

多くの降着円盤に準周期的な振動があるのはなぜですか?

これらの振動の周期が中央の天体の質量の逆数としてスケーリングするのはなぜですか?

なぜ時々倍音が発生するのですか? 、そしてなぜこれらは異なるオブジェクトで異なる周波数比で現れるのですか?

太陽周期

太陽はどのようにして周期的に逆転する大質量磁場を生成しますか?他の太陽のような星はどのように磁場を生成しますか?また、恒星の活動周期と太陽の活動周期の類似点と相違点は何ですか?

マウンダー極小期やその他の極小期の原因と、太陽周期が最小状態からどのように回復するのか?

コロナ加熱の問題

なぜ太陽のコロナ(大気層)は太陽の表面よりもはるかに高温なのですか?磁気リコネクション効果が標準モデルで予測されるよりも何桁も速いのはなぜですか?

拡散星間バンド

天体分光学で検出された多数の星間吸収線の原因は何ですか?それらは分子起源ですか?もしそうなら、どの分子がそれらの原因ですか?それらはどのように形成されますか?

超大質量ブラックホール

超大質量ブラックホールの質量と銀河の速度分散の間のMシグマ関係の起源は何ですか?

の回転曲線典型的な渦巻銀河:予測(A)と観測(B)。曲線間の不一致は暗黒物質に起因する可能性がありますか?

カイパークリフ

太陽系のカイパーベルト内の天体の数が、50天体単位の半径を超えて急激かつ予期せずに減少するのはなぜですか?

フライバイアノマリー

地球を飛んでいる衛星の観測されたエネルギーが時々1分異なるのはなぜですか理論によって予測された値からの量?

銀河の回転問題

暗黒物質は、銀河の中心を中心に回転する星の観測速度と理論速度の違いの原因ですか、それとも他の何かですか?

超新星

死にゆく星の爆発が爆発する正確なメカニズムは何ですか?

超高エネルギーrgy宇宙線

十分にエネルギーのある宇宙線がないのに、一部の宇宙線が不可能なほど高いエネルギーを持っているように見えるのはなぜですか地球の近くの光線源? (明らかに)遠方の源から放出された宇宙線の中には、Greisen–Zatsepin–Kuzminの限界を超えるエネルギーがあるのはなぜですか?

回転速度土星の

土星の磁気圏が、惑星の雲が回転する周期に近い(ゆっくりと変化する)周期性を示すのはなぜですか?土星の深い内部の真の回転速度はどれくらいですか?

マグネター磁場の起源

マグネター磁場の起源は何ですか?

大規模な異方性

宇宙は非常に大規模に異方性であり、宇宙原理を無効な仮定にしていますか?ラジオの数と強度の双極子異方性、 NRAO VLA Sky Survey(NVSS)カタログは、宇宙マイクロ波バックグラウンドから導出された局所運動と矛盾しており、固有の双極子異方性を示しています。同じNVSS無線データは、偏光密度と偏光度の固有双極子も同じ方向に示しています。数の数と強度。大規模な異方性を明らかにする他のいくつかの観測があります。クエーサーからの光分極は、非常に大規模なGpcにわたって分極整列を示します。宇宙-マイクロ波-バックkgroundデータは、ビッグバンモデルと一致しない異方性のいくつかの特徴を示しています。

宇宙の咆哮

なぜ宇宙の轟音が予想より6倍大きいのですか?宇宙の轟音の原因は何ですか?

銀河円盤の年齢と金属量の関係

銀河円盤(ディスクの「薄い」部分と「厚い」部分の両方)に普遍的な年齢と金属量の関係(AMR)はありますか?天の川の局所的な(主に薄い)円盤には強いAMRの証拠はありませんが、銀河系の厚い円盤における年齢と金属量の関係の存在を調査するために、229個の近くの「厚い」円盤星のサンプルが使用されました。 、および厚い円盤に年齢と金属量の関係があることを示します。星の地震学による恒星の年代は、銀河系の円盤に強い年代と金属性の関係がないことを確認しています。

リチウムの問題

ビッグバン核合成で生成されると予測されるリチウム7の量と、非常に古い星で観測される量との間に不一致があるのはなぜですか?

太陽風と彗星の相互作用

2007年ユリシーズ宇宙船は彗星C / 2006 P1(McNaught)の尾を通過し、太陽風と尾の相互作用に関して驚くべき結果を発見しました。

超大光度パルサー

超大光度X線源M82X-2はブラックホールと考えられていましたが、10月にNASAの宇宙ベースのX線望遠鏡NuStarからの2014年のデータは、M82X-2がエディントン限界より何倍も明るいパルサーであることを示しました。

注入の問題

フェルミ加速は、天体物理学の粒子を高エネルギーに加速する主要なメカニズムであると考えられています。ただし、これらの粒子が最初にフェルミ加速が作用するのに十分な高エネルギーを持つ原因となるメカニズムは不明です。

高速電波バースト

数百キロメートル以下と考えられ、発生すると推定される放出領域からの、わずか数ミリ秒続く一時的な電波パルス1日に数百回。いくつかの理論が提案されていますが、一般的に受け入れられている説明はありません。それらは宇宙論的な距離から来ているかもしれませんが、これについてもコンセンサスはありません。

原子核物理学

重い原子核の陽子対中性子数プロットの「安定の島」

量子色力学

強く相互作用する物質の相とは何か、そしてそれらは宇宙の進化においてどのような役割を果たしているのか?核子の詳細なパートン構造は何ですか? QCDは、強く相互作用する物質の特性について何を予測しますか? QCDの主要な機能を決定するものは何ですか?また、重力と時空の性質との関係は何ですか?グルーボールは存在しますか?グルーオンは、ハドロン内で静止質量がゼロであるにもかかわらず、動的に質量を獲得しますか? QCDは本当にCP対称性の破れを欠いていますか?グルーオンは、その占有数が多いと飽和しますか?グルーオンはカラーガラス凝縮物と呼ばれる高密度のシステムを形成しますか? Balitsky-Fadin-Kuarev-Lipatov、Balitsky-Kovchegov、Catani-Ciafaloni-Fiorani-Marchesiniの進化方程式の特徴と証拠は何ですか?

原子核と原子核物理学

陽子と中性子を安定した原子核と希少な同位体に結合する核力の性質は何ですか?複雑な原子核の単純なパターンの起源は何ですか?安定性の最前線にある核のエキゾチックな励起の性質と恒星過程におけるそれらの役割は何ですか?中性子星と高密度核物質の性質は何ですか?宇宙の元素の起源は何ですか?星と星の爆発を引き起こす核反応は何ですか?

プラズマの物理学と核融合力

核融合エネルギーは、核分裂エネルギーが現在生成している種類の放射性廃棄物なしで、豊富な資源(水素など)から電力を供給する可能性があります。しかし、イオン化ガス(プラズマ)は、核融合力を生み出すのに十分な時間、十分に高い温度で閉じ込めることができますか? Hモードの物理的起源は何ですか?

原子、分子、光学物理学

アブラハムとミンコウスキーの論争

光メディアの光の勢いは?

生物物理学

生命の起源。財産のような生命を得るために死んだものを作るものは何ですか?自己複製分子の起源につながる条件は何ですか?要するに、生命の物理学。

遺伝子発現におけるノイズに対する確率論と頑健性

さまざまな外部圧力と内部確率に耐えながら、遺伝子はどのように私たちの体を支配していますか?遺伝子プロセスには特定のモデルが存在しますが、特に遺伝子発現を厳密に制御する必要がある開発では、全体像を理解するにはほど遠いです。

免疫系の定量的研究

免疫応答の定量的特性は何ですか?免疫システムネットワークの基本的な構成要素は何ですか?確率論はどのような役割を果たしますか?

ホモキラリティー

生化学システムにおける特定のエナンチオマーの優勢の起源は何ですか?

回答

物理学の論文トピックは、研究を独立した関心領域に関連付けています実験技術、物理学、現代物理学、量子物理学、物質科学、宇宙の極めて重要な発見への数学的応用のように。相対性理論、量子論、原子の分裂、ビッグバン理論などの理論は、ラジオ、コンピューター、レーザー、テレ​​ビ、核兵器などの進化する技術を開発するための知識を与えました。さまざまな種類の物理学の中で、電子物理学は、使用されている技術がこれで動作するため、非常に需要の高い分野です。論文トピックの生物学的ストリームと数学的ストリームに重点を置いたもう1つのトピックは、オプトメトリーです。

最新の需要からの物理学のサブフィールドは、宇宙論、生物物理学、および物性物理学です。これらの研究は、より少ない資本支出と研究のための新しい分野を必要とします。論文のトピックを選択した後、執筆のアイデアを生成するために文献レビューのギャップを見てください。物理学の専門科目には、ナノテクノロジー、航空宇宙力学、気象学、素粒子物理学、天体物理学、原子およびレーザー物理学、海洋、大気、気候科学、惑星物理学が含まれます。宇宙、暗黒エネルギー、反物質、線の矢印などのトピックは、謎のトピックであり、科学フリークの場合は最高のトピックです。

物理学での論文執筆。

・超伝導体を分析、理解、合成します。

・エキゾチックな磁性材料の特性を分析します

・量子コンピューティングと量子もつれを分析する

・単純な原子衝突からの反応ダイナミクスに関する研究を行う

・走査型トンネル顕微鏡と原子間力におけるハイブリッド技術の改善を分析する顕微鏡。

・粒子物理学の標準モデルを試してみてください。

・核融合を分析します。

・核融合を分析します。

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