Melhor resposta
Entropia (seta do tempo)
Por que o universo tinha entropia tão baixa no passado? resultando na distinção entre passado e futuro e a segunda lei da termodinâmica? Por que as violações do CP são observadas em certas decadências de força fraca, mas não em outros lugares? As violações da PC são de alguma forma um produto da Segunda Lei da Termodinâmica ou são uma flecha separada do tempo? Existem exceções ao princípio da causalidade? Existe um único passado possível? O momento presente é fisicamente distinto do passado e do futuro ou é apenas uma propriedade emergente da consciência? Por que o tempo tem uma direção? O que liga a seta quântica do tempo à seta termodinâmica?
Interpretação da mecânica quântica
Como funciona a descrição quântica da realidade, que inclui elementos como a superposição de estados e função de onda colapso ou decoerência quântica, dão origem à realidade que percebemos? Outra forma de formular essa questão diz respeito ao problema da medição: o que constitui uma “medição” que aparentemente faz com que a função de onda entre em colapso em um estado definido? Ao contrário dos processos físicos clássicos, alguns processos mecânicos quânticos (como o teletransporte quântico decorrente do emaranhamento quântico) não podem ser simultaneamente “locais”, “causais” e “reais”, mas não é óbvio quais dessas propriedades devem ser sacrificadas ou se um a tentativa de descrever os processos da mecânica quântica nesses sentidos é um erro de categoria, de modo que um entendimento adequado da mecânica quântica tornaria a questão sem sentido.
Teoria da Grande Unificação (“Teoria de tudo”)
Existe uma teoria que explica os valores de todas as constantes físicas fundamentais? É a teoria das cordas? Existe uma teoria que explique por que os grupos de calibres do modelo padrão são como são, por que o espaço-tempo observado tem 3 dimensões espaciais e 1 dimensão temporal e por que todas as leis da física são como são? As “constantes físicas fundamentais” variam com o tempo? Alguma das partículas fundamentais no modelo padrão da física de partículas é realmente partículas compostas muito fortemente ligadas para serem observadas como tal nas energias experimentais atuais? Existem partículas fundamentais que ainda não foram observadas e, em caso afirmativo, quais são elas e quais são suas propriedades? Existem forças fundamentais não observadas?
Teoria de Yang-Mills
Dado um grupo de calibre compacto arbitrário, existe uma teoria quântica não trivial de Yang-Mills com uma lacuna de massa finita? Este problema também está listado como um dos Problemas do Prêmio Milênio em matemática.
Informações físicas
Existem fenômenos físicos, como colapso da função de onda ou buracos negros, que destroem irrevogavelmente informações sobre seus estados anteriores? Como as informações quânticas são armazenadas como um estado de um sistema quântico?
Constante física adimensional
No momento, os valores das constantes físicas adimensionais não podem ser calculados; eles são determinados apenas por medição física. Qual é o número mínimo de constantes físicas adimensionais a partir do qual todas as outras constantes físicas adimensionais podem ser derivadas? As constantes físicas dimensionais são necessárias? A hipótese dos grandes números de Dirac é verdadeira?
Universo ajustado
O que explica porque as constantes físicas fundamentais são definidas em uma faixa estreita necessária para suportar a vida baseada em carbono?
Cosmologia e relatividade geral
Problema do tempo
Como o tempo pode ser reconciliado com a relatividade geral?
Inflação cósmica
A teoria da inflação cósmica está correta e, em caso afirmativo, quais são os detalhes desta época? Qual é o campo do ínflaton hipotético que dá origem à inflação? Se a inflação aconteceu em um ponto, ela é autossustentável por meio da inflação das flutuações da mecânica quântica e, portanto, continua em algum lugar extremamente distante?
Problema do horizonte
Por que o universo distante é tão homogêneo quando a teoria do Big Bang parece prever anisotropias mensuráveis maiores do céu noturno do que aqueles observados? A inflação cosmológica é geralmente aceita como a solução, mas outras explicações possíveis, como uma velocidade variável da luz, são mais apropriadas?
Origem e futuro do universo
O universo está caminhando para um Big Freeze, um Big Rip, um Big Crunch ou um Big Bounce? Ou é parte de um modelo cíclico infinitamente recorrente?
Tamanho do universo
O diâmetro do universo observável é de cerca de 93 bilhões de anos-luz, mas qual é o tamanho de todo o universo? Existe um multiverso?
Assimetria bariônica
Por que há muito mais matéria do que antimatéria no universo observável?
Problema da constante cosmológica
Por que a energia do ponto zero do vácuo não causa uma grande constante cosmológica? O que o cancela?
Distribuição estimada de matéria escura e energia escura no universo
Matéria escura / Curva de rotação da galáxia
Qual é a identidade da matéria escura?
É uma partícula? É o superparceiro mais leve (LSP)? [Ou] Os fenômenos atribuídos à matéria escura apontam não para alguma forma de matéria, mas na verdade para uma extensão da gravidade?
Energia escura
Qual é a causa da expansão acelerada observada (fase de Sitter) do Universo? Por que a densidade de energia do componente de energia escura é da mesma magnitude que a densidade da matéria no momento, quando os dois evoluem de maneira bastante diferente ao longo do tempo; poderia ser simplesmente que estamos observando exatamente no momento certo? A energia escura é uma constante cosmológica pura ou modelos de quintessência, como a energia fantasma, são aplicáveis?
Fluxo escuro
Uma atração gravitacional não esférica simétrica de fora do Universo observável é responsável por alguns dos movimentos observados de grandes objetos, como aglomerados galácticos no universo?
Alinhamento elíptico da anisotropia CMB
Alguns grandes características do céu de microondas em distâncias de mais de 13 bilhões de anos-luz parecem estar alinhadas com o movimento e a orientação do sistema solar. Isso se deve a erros sistemáticos no processamento, contaminação dos resultados por efeitos locais ou uma violação inexplicada do princípio de Copérnico?
Forma de o Universo
O que é a variedade de 3 espaços comoventes, isto é, uma seção espacial comovente do Universo, informalmente chamada de “forma ” Do universo? Nem a curvatura nem a topologia são conhecidas atualmente, embora a curvatura seja conhecida como “próxima” de zero em escalas observáveis. A hipótese da inflação cósmica sugere que a forma do Universo pode ser incomensurável, mas, desde 2003, Jean-Pierre Luminet, et al., E outros grupos sugeriram que a forma do Universo pode ser o espaço dodecaédrico de Poincaré. A forma é incomensurável; o espaço Poincaré; ou outro manifold de 3?
Gravidade quântica
Catástrofe do vácuo
Por que a massa prevista do vácuo quântico tem pouco efeito na expansão do universo?
Gravidade quântica
Pode a mecânica quântica e a relatividade geral pode ser percebida como uma teoria totalmente consistente (talvez como uma teoria quântica de campo)
O espaço-tempo é fundamentalmente contínuo ou discreto? Uma teoria consistente envolveria uma força mediada por um gráviton hipotético ou seria um produto de uma estrutura discreta do próprio espaço-tempo (como na gravidade quântica em loop)? Existem desvios das previsões da relatividade geral em escalas muito pequenas ou muito grandes ou em outras circunstâncias extremas que fluem de uma teoria da gravidade quântica?
Buracos negros, paradoxo da informação de buracos negros e radiação de buracos negros
Os buracos negros produzem radiação térmica, como esperado em termos teóricos? Esta radiação contém informações sobre sua estrutura interna, conforme sugerido pela dualidade calibre-gravidade, ou não, conforme implícito no cálculo original de Hawking? Se não, e os buracos negros podem evaporar, o que acontece com as informações armazenadas neles (visto que a mecânica quântica não prevê a destruição de informações? Ou a radiação para em algum ponto, deixando restos de buracos negros? Existe outra maneira de sondar sua estrutura interna de alguma forma, se tal estrutura ainda existe?
Dimensões extras
A natureza tem mais de quatro dimensões do espaço-tempo? Se sim, qual é o seu tamanho? As dimensões são uma propriedade fundamental do universo ou um resultado emergente de outras leis físicas? Podemos observar experimentalmente evidências de dimensões espaciais mais altas?
A hipótese da censura cósmica e a conjectura de proteção cronológica
Podem singularidades não ocultas atrás de um horizonte de eventos, conhecidas como “singularidades nuas”, surgir de condições iniciais realistas ou é possível provar alguma versão da “censura cósmica hipótese “de Roger Penrose que propõe que isso é impossível?
Da mesma forma, as curvas fechadas tipo tempo que surgem em algumas soluções para as equações da relatividade geral (e que implica a possibilidade de viagem no tempo para trás) ser descartada por uma teoria da gravidade quântica que une a relatividade geral com a mecânica quântica, como sugerido pela “conjectura de proteção cronológica” de Stephen Hawking? p>
Localidade
Existem fenômenos não locais na física quântica ? Se eles existem, os fenômenos não locais estão limitados ao emaranhado revelado nas violações das desigualdades de Bell, ou as informações e as quantidades conservadas também podem se mover de uma maneira não local? Sob quais circunstâncias os fenômenos não locais são observados? O que a existência ou ausência de fenômenos não locais implica sobre a estrutura fundamental do espaço-tempo? Como isso se relaciona com o emaranhamento quântico? Como isso elucidou a interpretação apropriada da natureza fundamental da física quântica?
Física de alta energia / física de partículas
Veja também: Além do modelo padrão
Mecanismo de Higgs
As taxas de ramificação dos decaimentos do bóson de Higgs são consistentes com o modelo padrão? Existe apenas um tipo de bóson de Higgs?
Partícula de Planck
A massa de Planck desempenha um papel importante em partes da física matemática. Uma série de pesquisadores sugeriu a existência de uma partícula fundamental com massa igual ou próxima da massa de Planck. A massa de Planck é, entretanto, enorme em comparação com qualquer partícula detectada, mesmo em comparação com a partícula de Higgs. Enquanto trabalhava no Laboratório Rutherford, Lloyd Motz sugeriu que essa partícula com massa de Planck provavelmente existiu, mas que a maior parte de sua massa se irradiou. Outros sugeriram que partículas com massa próxima à de Planck são micro buracos negros. Ainda é um problema não resolvido se existe ou mesmo existiu uma partícula com massa próxima à de Planck. Isso está indiretamente relacionado ao problema de hierarquia.
Monopolos magnéticos
As partículas que carregam” carga magnética “existiram em alguma época passada de alta energia? Se sim, algum permanece hoje? (Paul Dirac mostrou que a existência de alguns tipos de monopólos magnéticos explicaria a quantização de carga.)
Decaimento de prótons e crise de spin
O próton é fundamentalmente estável? Ou decai com uma vida útil finita, conforme previsto por algumas extensões do modelo padrão?
Como os quarks e glúons carregam o spin de prótons?
Supersimetria
A supersimetria do espaço-tempo é realizada na escala TeV? Em caso afirmativo, qual é o mecanismo de quebra da supersimetria? A supersimetria estabiliza a escala eletrofraca, evitando altas correções quânticas? A partícula supersimétrica mais leve (LSP ou partícula supersimétrica mais leve) compreende matéria escura?
Gerações de matéria
Por que existem três gerações de quarks e léptons? Existe uma teoria que possa explicar as massas de quarks e léptons particulares em gerações particulares a partir dos primeiros princípios (uma teoria dos acoplamentos Yukawa)?
Massa de neutrinos
Qual é a massa dos neutrinos, se eles seguem as estatísticas de Dirac ou Majorana? A hierarquia de massa é normal ou invertida? O CP está violando a fase 0?
Confinamento de cores
Por que nunca foi medido um quark ou glúon livre, mas apenas objetos que são construídos a partir deles, como mésons e bárions? Como esse fenômeno emerge da QCD?
Forte problema de CP e axions
Por que a interação nuclear forte é invariante para a paridade e a conjugação de carga? A teoria de Peccei-Quinn é a solução para esse problema? Os axions podem ser o principal componente da matéria escura?
Momento de dipolo magnético anômalo
Por que o valor medido experimentalmente do momento de dipolo magnético anômalo do múon (“muon g − 2”) é significativamente diferente do valor teoricamente previsto dessa constante física?
Quebra-cabeça do raio do próton
Qual é o raio da carga elétrica do próton? Como ele difere da carga gluônica?
Pentaquarks e outros hádrons exóticos
Quais combinações de quarks são possíveis? Por que os pentaquarks eram tão difíceis de descobrir? Eles são um sistema fortemente ligado de cinco partículas elementares ou um par de bárions com ligações mais fracas e um mesão?
Astronomia e astrofísica
Jet relativístico. O ambiente em torno d o AGN onde o plasma relativístico é colimado em jatos que escapam ao longo do pólo do buraco negro supermassivo
Jato astrofísico
Por que os discos de acreção ao redor de certos objetos astronômicos, como os núcleos de galáxias ativas, emitem jatos relativísticos ao longo de seus eixos polares?
Por que existem oscilações quase periódicas em muitos discos de acreção?
Por que o período dessas oscilações escala como o inverso da massa do objeto central?
Por que às vezes há sobretons , e por que eles aparecem em taxas de frequência diferentes em objetos diferentes?
Ciclo solar
Como o Sol gera seu campo magnético de grande escala que se inverte periodicamente? Como outras estrelas semelhantes ao sol geram seus campos magnéticos e quais são as semelhanças e diferenças entre os ciclos de atividade estelar e o do Sol?
O que causou o Mínimo de Maunder e outros grandes mínimos, e como o ciclo solar se recupera de um estado mínimo?
Problema de aquecimento coronal
Por que a coroa do Sol (camada da atmosfera) é muito mais quente do que a superfície do Sol? Por que o efeito de reconexão magnética é muitas ordens de magnitude mais rápido do que o previsto pelos modelos padrão?
Faixas interestelares difusas
O que é responsável pelas numerosas linhas de absorção interestelar detectadas em espectros astronômicos? Eles são de origem molecular e, em caso afirmativo, quais moléculas são responsáveis por eles? Como eles se formam?
Buracos negros supermassivos
Qual é a origem da relação M-sigma entre a massa do buraco negro supermassivo e a dispersão da velocidade da galáxia?
Curva de rotação de uma galáxia espiral típica: prevista (A) e observada (B). A discrepância entre as curvas pode ser atribuída à matéria escura?
Penhasco de Kuiper
Por que o número de objetos no cinturão de Kuiper do Sistema Solar cai rápida e inesperadamente além de um raio de 50 unidades astronômicas?
Anomalia Flyby
Por que a energia observada de satélites voando pela Terra às vezes é diferente por um minuto valor do valor previsto pela teoria?
Problema de rotação da galáxia
A matéria escura é responsável pelas diferenças na velocidade observada e teórica das estrelas que giram em torno do centro das galáxias ou é outra coisa?
Supernovas
Qual é o mecanismo exato pelo qual a implosão de uma estrela moribunda se torna uma explosão?
Ultra-alto-eno rgy cosmic ray
Por que alguns raios cósmicos parecem possuir energias impossivelmente altas, visto que não há energia cósmica suficientemente fontes de raios perto da Terra? Por que (aparentemente) alguns raios cósmicos emitidos por fontes distantes têm energias acima do limite Greisen-Zatsepin-Kuzmin?
Taxa de rotação de Saturno
Por que a magnetosfera de Saturno exibe uma periodicidade (mudando lentamente) próxima àquela em que as nuvens do planeta giram?Qual é a verdadeira taxa de rotação do interior profundo de Saturno?
Origem do campo magnético magnetar
Qual é a origem do campo magnético magnetar?
Anisotropia em grande escala
O Universo em escalas muito grandes é anisotrópico, tornando o princípio cosmológico uma suposição inválida? A contagem do número e a intensidade da anisotropia dipolar no rádio, O catálogo do NRAO VLA Sky Survey (NVSS) é inconsistente com o movimento local, conforme derivado do fundo de microondas cósmico e indica uma anisotropia dipolar intrínseca. Os mesmos dados de rádio NVSS também mostram um dipolo intrínseco na densidade de polarização e grau de polarização na mesma direção que em número de contagem e intensidade. Existem várias outras observações revelando anisotropia em grande escala. A polarização óptica dos quasares mostra o alinhamento de polarização em uma escala muito grande de Gpc. O bac de microondas cósmico Os dados kground mostram vários recursos de anisotropia, que não são consistentes com o modelo do Big Bang.
Rugido do espaço
Por que o rugido do espaço é seis vezes mais alto do que o esperado? Qual é a fonte do rugido espacial?
Relação idade-metalicidade no disco galáctico
Existe uma relação universal idade-metalicidade (AMR) no disco galáctico (partes “finas” e “grossas” do disco)? Embora no disco local (principalmente fino) da Via Láctea não haja evidência de um AMR forte, uma amostra de 229 estrelas de disco “espesso” próximas foi usada para investigar a existência de uma relação idade-metalicidade no disco grosso galáctico , e indicam que há uma relação idade-metalicidade presente no disco espesso. As idades estelares da asteroseismologia confirmam a falta de qualquer relação forte entre idade e metalicidade no disco galáctico.
O problema do lítio
Por que há uma discrepância entre a quantidade de lítio-7 prevista para ser produzida na nucleossíntese do Big Bang e a quantidade observada em estrelas muito velhas?
Interação do vento solar com cometas
Em 2007 a espaçonave Ulysses passou pela cauda do cometa C / 2006 P1 (McNaught) e encontrou resultados surpreendentes sobre a interação do vento solar com a cauda.
Pulsar ultraluminoso
A fonte ultraluminosa de raios-X M82 X-2 era considerada um buraco negro, mas em outubro Dados de 2014 do telescópio espacial de raios-X da NASA NuStar indicaram que M82 X-2 é um pulsar muitas vezes mais brilhante que o limite de Eddington.
O problema da injeção
Acredita-se que a aceleração de Fermi seja o mecanismo primário que acelera as partículas astrofísicas a altas energias. No entanto, não está claro qual mecanismo faz com que essas partículas inicialmente tenham energias altas o suficiente para que a aceleração de Fermi trabalhe nelas.
Estouros de rádio rápidos
Pulsos de rádio transitórios com duração de apenas alguns milissegundos, de regiões de emissão que se pensa não serem maiores do que algumas centenas de quilômetros e que ocorrem várias centenas de vezes por dia. Embora várias teorias tenham sido propostas, não há uma explicação geralmente aceita para elas. Eles podem vir de distâncias cosmológicas, mas também não há consenso sobre isso.
Física nuclear
A “ilha de estabilidade” no gráfico do número de prótons vs. nêutrons para núcleos pesados
Cromodinâmica quântica
Quais são as fases da matéria que interage fortemente e que papéis desempenham na evolução do cosmos ? Qual é a estrutura partônica detalhada dos núcleons? O que a QCD prevê para as propriedades da matéria de interação forte? O que determina as principais características do QCD e qual é sua relação com a natureza da gravidade e do espaço-tempo? Glueballs existem? Os glúons adquirem massa dinamicamente apesar de terem massa zero em repouso, dentro dos hádrons? QCD realmente carece de violações de CP? Os glúons saturam quando seu número de ocupação é grande? Os glúons formam um sistema denso chamado Color Glass Condensate? Quais são as assinaturas e evidências para as equações de evolução Balitsky-Fadin-Kuarev-Lipatov, Balitsky-Kovchegov, Catani-Ciafaloni-Fiorani-Marchesini?
Núcleos e astrofísica nuclear
Qual é a natureza da força nuclear que liga prótons e nêutrons em núcleos estáveis e isótopos raros? Qual é a origem de padrões simples em núcleos complexos?Qual é a natureza das excitações exóticas em núcleos nas fronteiras de estabilidade e seu papel nos processos estelares? Qual é a natureza das estrelas de nêutrons e da matéria nuclear densa? Qual é a origem dos elementos do cosmos? Quais são as reações nucleares que geram estrelas e explosões estelares?
Física do plasma e energia de fusão
A energia de fusão pode potencialmente fornecer energia a partir de recursos abundantes (por exemplo, hidrogênio) sem o tipo de lixo radioativo que a energia de fissão produz atualmente. No entanto, os gases ionizados (plasma) podem ser confinados por tempo suficiente e a uma temperatura alta o suficiente para criar energia de fusão? Qual é a origem física do modo H?
Física atômica, molecular e óptica
Controvérsia Abraham – Minkowski
Qual é o momento da luz na mídia óptica?
Biofísica
Origem da vida. O que faz a matéria morta ganhar vida como propriedades? Que condições levam à origem de moléculas autorreplicantes? Resumindo, a Física da vida.
Estocasticidade e robustez ao ruído na expressão do gene
Como os genes governam nosso corpo, resistindo a diferentes pressões externas e estocasticidade interna? Certos modelos existem para processos genéticos, mas estamos longe de compreender todo o quadro, em particular no desenvolvimento, onde a expressão do gene deve ser rigidamente regulada.
Estudo quantitativo do sistema imunológico
Quais são as propriedades quantitativas das respostas imunológicas? Quais são os blocos básicos de construção das redes do sistema imunológico? Quais funções são desempenhadas pela estocasticidade?
Homociralidade
Qual a origem da preponderância de enantiômeros específicos em sistemas bioquímicos?
Resposta
O tópico da dissertação em Física relaciona a pesquisa com a área independente de interesse como técnicas de laboratório, aplicações matemáticas em física, física moderna, física quântica, ciência dos materiais e descobertas fundamentais do universo. As teorias como a teoria da relatividade, a teoria quântica, a divisão do átomo e a teoria do big bang forneceram o conhecimento para o desenvolvimento de tecnologias em evolução, como rádio, computador, laser, televisão e armas nucleares. Dentre os diferentes tipos de física, a física eletrônica é a área mais demandada visto que as tecnologias que estão sendo utilizadas operam com ela. Outro tópico com ênfase no fluxo biológico e o fluxo matemático para o tópico da dissertação é optometria.
Os subcampos da física da demanda mais recente são cosmologia, biofísica e matéria condensada. Essas pesquisas requerem menos dispêndio de capital e novas áreas de pesquisa. Após selecionar o tópico da Dissertação, observe as lacunas na revisão da literatura para gerar ideias de redação. As disciplinas especializadas em física incluem nanotecnologia, dinâmica aeroespacial, meteorologia, física de partículas, astrofísica, física atômica e laser, oceânica, atmosférica, ciência do clima e física planetária. Tópicos como universo, energia escura, antimatéria, seta da linha são os tópicos de mistério e o melhor tópico se você for um fanático por ciência.
Encontre abaixo os tópicos quentes listados para redação de dissertação em Física .
· Analisar, compreender e sintetizar supercondutores.
· Analisar a caracterização de materiais magnéticos exóticos
· Analisar a computação quântica e o emaranhamento quântico
· Realizar pesquisas sobre a dinâmica da reação de colisões atômicas simples
· Analisar as melhorias das técnicas híbridas em microscopia de varredura por tunelamento e força atômica microscopia.
· Faça experiências com o modelo padrão da física de partículas.
· Analise a fusão nuclear.
· Analise a fusão nuclear.