Cosmologia, studiul universului, este afectată de numeroase probleme nerezolvate. Din punct de vedere istoric, aceste probleme nerezolvate au determinat noi dezvoltări în fizică, care au continuat să revoluționeze domeniul, dar în ultima jumătate de secol, cosmologii au descoperit noi probleme și au oferit mai puține soluții corespunzătoare. Găsirea soluțiilor la aceste probleme poate necesita o gândire radicală nouă și mai multă toleranță față de angajarea de doctori înclinați să-și urmeze propriile idei, mai degrabă decât să le urmeze pe cele ale oamenilor de știință seniori.
Una dintre cele mai evidente probleme din cosmologie este constanta cosmologică, care guvernează expansiunea universului, cunoscută și sub numele de energie întunecată. O parte substanțială, aproximativ 60%, din masa-energie din univers este într-o formă de energie misterioasă care împinge cosmosul într-un ritm accelerat. Ce este această energie și de unde vine? Cosmologii nu au idee reală.
Deși i s-a dat un nume similar, există o altă problemă în cosmologie, așa-numita materie întunecată, care de fapt nu are legătură cu energia întunecată, cu excepția cazului în care implică lucruri pe care nu le înțelegem. Aproximativ 90% din masa universului se află într-o formă aparent invizibilă de materie pe care o numim materie întunecată. Această materie întunecată poate fi măsurată doar prin atracția gravitațională pe care o are asupra obiectelor din jurul ei și toate galaxiile pe care le observăm conțin halouri mari din ea, extinzându-se adesea pe sute de mii de ani lumină dincolo de marginea materiei luminoase. Este această materie întunecată materie reală, cum ar fi particulele masive care interacționează slab (WIMP) sau poate este doar un artefact observațional cauzat de o teorie necorespunzătoare a gravitației? Orice cosmolog care își dă seama de asta i-ar fi garantat practic un premiu Nobel, dar niciunul nu a reușit.
Un alt mister este motivul pentru care există mult mai multă materie decât antimaterie în univers. Conform teoriilor fizice, aceste forme de materie sunt în esență echivalente, dar materia convențională este observată în abundență mult mai mare decât antimateria. A existat o cantitate foarte mare de ambele tipuri în universul timpuriu și s-au anihilat în mare parte unul cu altul pentru a părăsi materia de astăzi? Sau a existat încă de la început o chestiune mult mai convențională? Dacă ești cosmolog, acesta este genul de lucru care te ține treaz noaptea.
Unele dintre răspunsurile la întrebările de mai sus pot fi derivate din principiul antropic – ideea că valorile observate erau mult diferite, universul ar fi ostil vieții și, prin urmare, nu ar exista cosmologi care să pună aceste întrebări. Dar alții văd principiul antropic ca pe o renunțare, deoarece oferă o explicație convenabilă pentru practic orice ne dorim. Există numeroase alte probleme nerezolvate în cosmologie, care au de-a face cu generarea de masă pentru neutrini, problema entropiei în trecutul îndepărtat și condițiile universului imediat după Big Bang. Dacă doriți să aflați mai multe, citiți o carte pe această temă a unui cosmolog respectat.