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Lista de problemas sin resolver en física

La siguiente es una lista de problemas notables sin resolver agrupados en áreas amplias de la física . [1]

Algunos de los principales problemas sin resolver en física son teóricos, es decir, que las teorías existentes parecen incapaces de explicar un determinado fenómeno observado o resultado experimental. Los demás son experimentales, es decir, que existe una dificultad a la hora de crear un experimento para poner a prueba una teoría propuesta o investigar un fenómeno con mayor detalle.

Todavía quedan algunas preguntas más allá del Modelo Estándar de la física , como el problema CP fuerte , la masa de los neutrinos , la asimetría materia-antimateria y la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura . [2] [3] Otro problema radica en el marco matemático del propio Modelo Estándar : el Modelo Estándar es inconsistente con el de la relatividad general , hasta el punto de que una o ambas teorías se rompen bajo ciertas condiciones (por ejemplo, dentro de singularidades espacio-temporales conocidas como el Big Bang y los centros de los agujeros negros más allá del horizonte de eventos ). [4]

Física general

Gravedad cuántica

Física cuántica

Cosmología y relatividad general

Distribución estimada de materia oscura y energía oscura en el universo

Física de partículas y de alta energía

El confinamiento de color es el fenómeno observado según el cual las partículas coloreadas (quarks y gluones) no pueden aislarse y siempre están ligadas a grupos de color neutro (a bajas energías). Estos estados ligados se denominan generalmente hadrones.

Astronomía y astrofísica

Física nuclear

La " isla de estabilidad " en el diagrama de número de protones frente a neutrones para núcleos pesados

Dinámica de fluidos

Física de la materia condensada

Muestra de un superconductor de cuprato (en concreto, BSCCO ). Se desconoce el mecanismo de superconductividad de estos materiales.
Magnetorresistencia en un estado Hall cuántico fraccional u = 8/5

Computación cuántica e información cuántica

Física del plasma

Biofísica

Fundamentos de la física

Problemas resueltos desde los años 90

Física general/física cuántica

Cosmología y relatividad general

Física de altas energías/física de partículas

Astronomía y astrofísica

Física nuclear

Problemas resueltos rápidamente

Véase también

Notas al pie

  1. ^ "Este problema es ampliamente considerado como uno de los mayores obstáculos para el progreso futuro de la física fundamental... Su importancia ha sido enfatizada por varios autores desde diferentes aspectos. Por ejemplo, se lo ha descrito como una 'verdadera crisis'...] e incluso como 'la madre de todos los problemas de la física'... Si bien es posible que las personas que trabajan en un problema en particular tiendan a enfatizar o incluso exagerar su importancia, todos esos autores están de acuerdo en que se trata de un problema que necesita ser resuelto, aunque hay poco acuerdo sobre cuál es la dirección correcta para encontrar la solución". [24]
  2. ^ Cuando los físicos extraen neutrones de los núcleos atómicos, los colocan en una botella y luego cuentan cuántos permanecen allí después de un tiempo, infieren que los neutrones se desintegran radiactivamente en 14 minutos y 39 segundos, en promedio. Pero cuando otros físicos generan haces de neutrones y cuentan los protones emergentes (las partículas en las que se desintegran los neutrones libres), fijan la vida media de los neutrones en alrededor de 14 minutos y 48 segundos. La discrepancia entre las mediciones de la “botella” y del “haz” ha persistido desde que ambos métodos de medir la longevidad del neutrón comenzaron a dar resultados en la década de 1990. Al principio, todas las mediciones eran tan imprecisas que nadie se preocupó. Sin embargo, gradualmente, ambos métodos han mejorado, y aún difieren. [26]

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