三大科學難題困擾着科學家，破解任何一個，都將推開新世紀的大門
從幾百萬年前人類誕生的那一刻起，就逐漸不斷地瞭解世界。在瞭解世界的過程中，我們看到了很多我們無法理解的自然現象和神秘事物。由於缺乏科學的指導，古人給予了這些不可理解的神秘現象以上帝的色彩，因此產生了很多神話的傳説。
可是，伴隨着人類的不斷髮展，我們終於在幾百年前走上了科學發展的道路。在科技的幫助下，人類文明在短短的幾百年內發生了天翻地覆的變化，不僅使人們的生活質量越來越高，也使我們走出地球，逐漸探索宇宙。
在很多人眼裏，科技是如此的強大和神奇，以至於人類在依靠科技不斷地改變着世界，甚至有可能在未來改變整個宇宙。但在科學家眼裏，科技只是科學物質形態的一種表達形式，真正有了科技發展的是基礎科學理論。
沒有牛頓萬有引力定律，我們就不會對引力有一個基礎的瞭解。沒有愛因斯坦的相對論，我們的物理學研究和空間探索就沒有方向。如果把科技比作一輛行駛的汽車，那麼科學理論就是汽車的方向盤和發動機。沒有方向盤，沒有發動機的車是不起作用的，不起作用的。
科學理論不是人類創造的，而是宇宙中早已存在的。從宇宙誕生的那一刻起，各種物理學規律和宇宙規律就產生了，它們隱藏在宇宙之中。要找出這些物理學規律和宇宙規律，需要科學去了解，所以科學的本質不是創造什麼理論，而是看到宇宙本身存在的各種規律。
我們不知道宇宙中有多少規則，所以我們不知道有多少科學理論。可是，人類的認知水平並不是無限的、萬能的。因此，在科學發展的道路上，我們會遇到各種解決不了的科學問題。而這些科學問題對於人類文明的提升是十分重要的。可以説，如果解決了一個問題，人類就有可能推開新世界的大門。
目前，人類早已進入21世紀。在21世紀的時代裏，科學家們會遇到各種各樣的科學問題，其中三個對人類十分重要，也是一直困擾科學家們的終極問題。那麼這三個科學問題是什麼？我們一起來看看。
一、宇宙的能量起源，藉助科技，人類走出地球，看到浩瀚宇宙的那一刻。我們對探索宇宙充滿了無限的興趣。如果站在宇宙中對宇宙進行宏觀考察，你會有什麼樣的情感？可能有人會説宇宙太冷太黑。這種認知其實太膚淺了。真正讓我們深有感觸的是對宇宙秩序的衝擊。
相信很多朋友都知道，宇宙是如此之大，我們無法想象，但即使是在如此廣闊的空間裏，秩序也一點都不混亂。各種天體和星系運行十分有序。在太陽系中，八大行星等小天體圍繞中心太陽旋轉。
相信許多小夥伴都知道，宇宙空間是如此之大，人們無法想象，但即便是在如此廣闊的空間裏，秩序也一點都不混亂。各種天體和星系運轉十分有序。在太陽系中，八大行星等小天體緊緊圍繞中心太陽轉動，軌道十分穩定。只要太陽沒有大的變化，太陽系就不會混亂。
銀河系中，數千億顆恆星系統也緊緊圍繞着銀心轉動，沒有雜亂。而銀河系也在緊緊圍繞着系統外更大的中心運轉，沒有任何混亂。天體和星系這樣的十分有序的運行機制讓科學家感到不可思議。難怪愛因斯坦提出了著名的觀點：“上帝不會擲骰子”。
按照這樣的觀點，宇宙空間中的一切都是那麼有序，似乎是被佈置好的，背後的力量只能由上帝來解釋。當然，這個世界上沒有上帝，愛因斯坦也不會相信上帝的存在。他僅僅是從這個角度告訴人們，宇宙空間的穩定秩序需要能量來支撐。
維持宇宙空間穩定運轉所需的能量是巨大的。這樣的能量是怎麼來的？科學家對宇宙起源的普遍看法是138億年前的奇點爆炸。是大爆炸孕育了宇宙空間，產生了巨大的能量，那麼宇宙空間的能量是來自138億年前的這個奇點嗎？
這個答案恐怕很難讓人相信，因為即便是BIGBANG誕生的時候，巨大的能量也誕生了。然而，宇宙空間已經運轉了138億年。而不是削弱崩潰，而是隨着快速擴張變得越來越穩定有序。
無論是宇宙空間的加速膨脹，還是越來越穩定的秩序，都需要能量的支撐來維持它的運轉。如果當時只靠BIGBANG移動一些能量，可能是不行的。科學家認為，在操作過程中，也許 總會有能量輸入。而輸入通道可能是通過黑洞。
科學家認為，l黑洞相當於宇宙空間的肚臍，是宇宙空間與外層空間物質和能量交換的通道。正是因為這樣的不斷的能量交換，宇宙空間才能平穩有序的運轉到現在。當然，這個理論目前人們還沒有答案。要解開它的謎團，有賴於21世紀科學家的努力。
第二，速度極限能否打破，愛因斯坦的狹義相對論告訴人們，物體的速度是有極限的，即光速。任何質量物體只能以接近光速的速度無限運動。也許對於很多人來説，光速是一個不可思議的速度。
如果人類以前沒有離開地球，他們真的會認為光速是一個十分驚人的速度。但當我們走出地球，看到浩瀚的宇宙，才知道光速在宇宙空間中僅僅是龜速。以這樣的速度，人們連小小的銀河系都出不去，更別説探索整個宇宙空間了。
所以這個時候科學家們期待突破光速，比光速飛得更快。有人也許 會説，這不是違背了愛因斯坦的相對論嗎？事實上，它們並不衝突。要知道光速極限理論只有在宇宙空間沒有扭曲的情況下才存在，所以是狹義相對論下的結論。
但是，根據廣義相對論，宇宙不是靜止的，而是處於一種空間扭曲的狀態。宇宙的膨脹速度明顯比光速高很多，這是空間扭曲的結果。如果人類能掌握空間的扭曲，那麼我們就能突破光速，飛得比光還快，到達更遙遠的星球，探索宇宙的奧秘。
當然，人類在21世紀飛得比光還快的希望可能微乎其微。即使以亞光速飛行，人類在21世紀也未必能做到。然而，一切都不是絕對的。萬一人類運氣夠好，不經意間掌握了空間扭曲的奧秘，算出了超光速技術。到那時，人類將真正成為牛，我們將進入一個新的時代。
三、時間的本質是什麼？相信大家都很熟悉時間。我們每天每時每刻都在處理它。也許很多人會説，我們每天都在用，研究的奧秘是什麼？其實我們熟悉的時間只是人類自己定義的。
人類定義的時間並不是宇宙的真實時間，所以科學家們一直在探索和研究時間，包括牛頓和愛因斯坦。牛頓曾在著作中認為時間和空間是絕對存在的，時間是線性的，不可改變的。所以從宏觀的角度來看，時間線上的每一刻都可以反映宇宙的現在和未來。
愛因斯坦在他的相對論中提出了不同的觀點。他認為時間和空間不是兩個獨立的概念，而是不可分割的整體。當一個物體的速度足夠快時，物體的相對時間就會發生變化，這就是所謂的時間扭曲。
目前，這種時間扭曲已經得到科學界的證實，並應用於衞星的導航眼。要知道衞星繞地球運行的時間和傳送到地球的時間是有區別的。如果沒有時間扭曲，那麼衞星時間和地球時間是一樣的，但實際上是有區別的，説明有時間扭曲。只有調整好這個扭曲的時差，才能讓衞星導航和我們同步。
以上三個科學問題是目前科學家們非常想了解的普遍真理。他們每個人都那麼高，可以讓人類文明進入一個新的時代，但同時他們又很難破解。21世紀只有短短的100年時間。能在這麼短的時間內解決三個問題中的一個嗎？
對此，很多朋友不抱太大希望。的確，人類科技發展的速度是驚人的。但是，我們也應該發現，人類基礎科學理論的爆發期是在上個世紀上半葉，而從上個世紀下半葉開始，人類基礎理論並沒有太大的進步。
雖然近50年來，人類的科技的確日新月異，可是這些科技只不過是對前50年出現的那些科學理論的一個實際應用。真正的基礎科學其實並沒有什麼質的提升，所以，有人曾經這樣説：人類的基礎科學陷入了一個瓶頸，發展正在變緩。
所以，21世紀基礎科學是否能夠迎來劃時代的進步，仍然是一個未知數。而以上三個科學難題，哪一個都需要基礎科學實現一次或數次的飛躍才有可能將它們破解。而要在基礎科學上實現飛躍，除了需要一剎那的靈感之外，更多的還是需要時間的沉澱。