Η κοσμολογία, η μελέτη του σύμπαντος, μαστίζεται από πολλά άλυτα προβλήματα. Ιστορικά, αυτά τα άλυτα προβλήματα οδήγησαν σε νέες εξελίξεις στη φυσική που έφεραν επανάσταση στο πεδίο, αλλά τον τελευταίο μισό αιώνα, οι κοσμολόγοι ανακαλύπτουν νέα προβλήματα και παρέχουν λιγότερες αντίστοιχες λύσεις. Η εύρεση λύσεων σε αυτά τα προβλήματα μπορεί να απαιτεί ριζοσπαστική νέα σκέψη και μεγαλύτερη ανεκτικότητα στην πρόσληψη διδακτόρων που έχουν την τάση να ακολουθούν τις δικές τους ιδέες και όχι απλώς να ακολουθούν αυτές των ανώτερων επιστημόνων.
Ένα από τα πιο εμφανή προβλήματα στην κοσμολογία είναι η κοσμολογική σταθερά, η οποία διέπει τη διαστολή του σύμπαντος, γνωστή και ως σκοτεινή ενέργεια. Ένα σημαντικό μέρος, περίπου το 60%, της ενέργειας μάζας στο σύμπαν είναι σε μια μορφή μυστηριώδους ενέργειας που απομακρύνει το σύμπαν με επιταχυνόμενο ρυθμό. Τι είναι αυτή η ενέργεια και από πού προέρχεται; Οι κοσμολόγοι δεν έχουν πραγματική ιδέα.
Αν και δίνεται παρόμοιο όνομα, υπάρχει ένα άλλο πρόβλημα στην κοσμολογία, η λεγόμενη σκοτεινή ύλη, η οποία στην πραγματικότητα δεν σχετίζεται με τη σκοτεινή ενέργεια, εκτός από το βαθμό που περιλαμβάνουν πράγματα που δεν καταλαβαίνουμε. Περίπου το 90% της μάζας στο σύμπαν βρίσκεται σε μια φαινομενικά αόρατη μορφή ύλης που ονομάζουμε σκοτεινή ύλη. Αυτή η σκοτεινή ύλη μπορεί να μετρηθεί μόνο με τη βαρυτική έλξη που ασκεί στα αντικείμενα γύρω της, και όλοι οι γαλαξίες που παρατηρούμε περιέχουν μεγάλα φωτοστέφανα της, που συχνά εκτείνονται για εκατοντάδες χιλιάδες έτη φωτός πέρα από την άκρη της φωτεινής ύλης. Είναι αυτή η σκοτεινή ύλη πραγματική ύλη, όπως τα ασθενώς αλληλεπιδρώντα μαζικά σωματίδια (WIMPs), ή ίσως είναι απλώς ένα παρατηρητικό τεχνούργημα που προκαλείται από μια ακατάλληλη θεωρία της βαρύτητας; Οποιοσδήποτε κοσμολόγος το καταλάβει αυτό θα έχει πρακτικά εγγυημένο βραβείο Νόμπελ, ωστόσο κανένας δεν έχει πετύχει.
Ένα άλλο μυστήριο είναι γιατί υπάρχει πολύ περισσότερη ύλη από αντιύλη στο σύμπαν. Σύμφωνα με τις φυσικές θεωρίες, αυτές οι μορφές ύλης είναι ουσιαστικά ισοδύναμες, αλλά η συμβατική ύλη παρατηρείται σε πολύ μεγαλύτερη αφθονία από την αντιύλη. Υπήρχε πολύ μεγάλος αριθμός και των δύο τύπων στο πρώιμο σύμπαν, και ως επί το πλείστον εξολοθρεύονταν μεταξύ τους για να φύγουν από τη σημερινή ύλη; Ή μήπως υπήρχε πολύ πιο συμβατικό θέμα από την αρχή; Αν είσαι κοσμολόγος, αυτό είναι το είδος που σε κρατάει ξύπνιο τη νύχτα.
Μερικές από τις απαντήσεις στα παραπάνω ερωτήματα μπορεί να προέρχονται από την ανθρωπική αρχή – η ιδέα ότι οι παρατηρούμενες αξίες ήταν πολύ διαφορετικές, το σύμπαν θα ήταν εχθρικό προς τη ζωή και έτσι δεν θα υπήρχαν κοσμολόγοι που να κάνουν αυτές τις ερωτήσεις. Αλλά άλλοι βλέπουν την ανθρωπική αρχή ως μπάτσο, επειδή προσφέρει μια βολική εξήγηση για σχεδόν οτιδήποτε θέλουμε. Υπάρχουν πολλά άλλα άλυτα προβλήματα στην κοσμολογία, που έχουν να κάνουν με τη δημιουργία μάζας για τα νετρίνα, το ζήτημα της εντροπίας στο μακρινό παρελθόν και τις συνθήκες του σύμπαντος αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα, πηγαίνετε να διαβάσετε ένα βιβλίο σχετικά με το θέμα από έναν αξιοσέβαστο κοσμολόγο.