前两天斯蒂芬·霍金逝世了，霍金一生致力于研究和探索宇宙，他的离开绝对是人类的一大损失，千百年来人类一直在试图探索宇宙，并且想要解开一些困然多年的谜团，比如说黑洞的核心是什么？有高智慧的外星人吗？能建立一个室温超导体吗？等待一系列的问题，下面让我们一起去看看吧。

宇宙中最难以解释的谜团：

一、黑洞的核心是什么？

黑洞是天体物理中最着名的物体之一。我们可以把它们描述成具有如此强大的引力场的时空区域，即使光线也不能逃脱。爱因斯坦自从阿尔伯特·爱因斯坦发现，引力使他的广义相对论 “空间和时间” 变得“弯曲” ，我们就知道光不能抵抗引力效应。事实上，在日食期间，爱因斯坦的理论被证明，证明了太阳的引力正在偏离遥远恒星的远方。从那时起，人们观察到了许多黑洞，包括在我们自己的星系核心处的一个巨大的超大质量黑洞。但是黑洞中心的奥秘仍然没有解决。一些物理学家认为，可能存在一个“奇点”，一个无限密度的点，一些质量集中到一个无限小的空间。很难想象。更糟糕的是，这个理论中的任何奇点都会导致黑洞，所以我们不可能直接观察奇点。

关于信息是否在黑洞内部丢失仍然存在争议。它们吸收粒子和辐射并发射霍金辐射，但霍金辐射似乎没有包含关于黑洞内部发生什么的进一步信息。关于超出事件视界进入黑洞的粒子的一些信息似乎丢失了。至少目前来说，理解黑洞的核心是不可能的事实，科幻作者数十年来一直在猜测它们是否可以包含不同的宇宙，或者用于传送或时间旅行。由于被黑洞吸收涉及被拉伸成一串原子，所以我们并不是自愿冒险进行研究的。

二、什么东西比光速更快？

由于爱因斯坦用狭义相对论改变了物理学的面貌，物理学家们确信没有什么比光速更快的了。事实上，相对论预测，对于任何有质量的物体，甚至以光速行进，都需要无限的能量。我们在前面提到的超高能宇宙线中看到了这一点。他们相对于他们的身材有着非凡的能量，但是他们仍然没有这么快速度。光速作为一个硬限制也可以解释为什么来自外星文明的通信不太可能。如果他们也受到这个限制，信号可能需要数千年才能到达。但人们一直在质疑是否有办法绕过宇宙的速度限制。在2011年，OPERA实验有一些初步结果，表明中微子的行进速度比光速快。但是研究人员后来在实验装置上发现了一些额外的错误，证实结果是不正确的。

如果有什么方式比光速更快地传递物质或信息，那无疑会改变世界。比轻快的旅行更违反所谓的因果关系，事件的原因和影响之间的关系。由于时间和空间在狭义相对论中是相互关联的，信息的传播速度比光速快，这就允许一个人在事件“发生”之前接收事件的信息，一种时间旅行。比光线更快的交流会产生各种我们不知道如何解决的悖论。所以它似乎可能不存在。

三、宇宙是以通货膨胀为主吗？

在宇宙的大尺度惊人持平。这就是所谓的“宇宙学原理”，无论你在宇宙中何处去，平均的东西大致相同。但是，大爆炸的理论表明，在最初的时代，早期宇宙密度肯定有一些很大的差异。所以它比我们今天的宇宙要多得多。通货膨胀理论表明，我们今天看到的宇宙来自早期宇宙的一小部分。这个微小的体积突然迅速扩大，远远超过了今天宇宙的扩张。就像如果你画了一个气球，然后用空气填充它，膨胀“伸出”了早期宇宙中的所有团块，并解释了为什么我们有一个相当平坦的宇宙，在今天的任何地方，条件都是相似的。虽然这解释了我们所看到的很多，物理学家仍然不知道是什么导致了通货膨胀。在通货膨胀期间发生的事情的细节也是粗略的。对这个时代的更好的了解可以告诉我们很多有关今天的宇宙。

四、可以找到一种描述湍流的方式吗？

如果你让水轻轻流动，你就会看到解决的物理问题，一种我们很好理解的流动，叫做“层流”。但是，如果你把水调到最大压力，看着它溅射和喷出，看一个动荡的例子。在许多方面，动荡在物理学中仍然是一个未解决的问题。Navier-Stokes方程确定流体如何流动，如水和空气。这个方程有点像力平衡。我们想象流体被分解成少量的质量。然后等式考虑所有作用在这个包裹，重力，摩擦，压力上的各种力，并试图确定包裹的速度如何响应。对于简单或稳定的流动，我们可以找到完整描述流动的Navier-Stokes方程的解。然后物理学家可以写下一个公式，告诉你流体中任何点的流体速度。

但是对于复杂的动荡流量，这些解决方案开始崩溃。我们仍然可以用大型计算机通过数值求解方程式来进行许多动荡的科学研究。这给了我们一个近似的答案，没有一个公式可以完全解释流体是如何表现的。我们这样预测天气。但是，直到我们找到那些难以捉摸的解决办法，我们的知识才会不完整。顺便说一下，这是未解决的克莱研究所奖金问题之一。所以如果你管理它，那里有一百万美元。