Kosmologija, visatos tyrinėjimas, yra kamuojama daugybės neišspręstų problemų. Istoriškai šios neišspręstos problemos paskatino naujus fizikos pokyčius, kurie padarė revoliuciją šioje srityje, tačiau pastarąjį pusšimtį metų kosmologai atrado naujų problemų ir pateikė mažiau atitinkamų sprendimų. Norint rasti šių problemų sprendimus, gali prireikti radikaliai naujo mąstymo ir daugiau tolerancijos samdyti daktarus, linkusius siekti savo idėjų, o ne tik vadovautis vyresniųjų mokslininkų idėjomis.
Viena ryškiausių kosmologijos problemų yra kosmologinė konstanta, valdanti visatos plėtimąsi, dar vadinama tamsiąja energija. Didelė dalis, apie 60%, visatos masės energijos yra paslaptingos energijos pavidalu, kuri vis sparčiau stumia kosmosą. Kas yra ši energija ir iš kur ji atsiranda? Kosmologai neturi tikros idėjos.
Nors pavadinti panašiu, kosmologijoje yra dar viena problema – vadinamoji tamsioji materija, kuri iš tikrųjų nesusijusi su tamsiąja energija, išskyrus tiek, kiek jos apima dalykus, kurių mes nesuprantame. Apie 90% visatos masės yra akivaizdžiai nematomoje materijos formoje, kurią vadiname tamsiąja medžiaga. Šią tamsiąją medžiagą galima išmatuoti tik pagal gravitacinę trauką, kurią ji turi aplinkui esantiems objektams, o visose mūsų stebimose galaktikose yra didelių jos halų, kurios dažnai tęsiasi šimtus tūkstančių šviesmečių už šviesios medžiagos krašto. Ar ši tamsioji medžiaga yra tikroji materija, pavyzdžiui, silpnai sąveikaujančios masyvios dalelės (WIMP), o gal tai tik stebėjimo artefaktas, kurį sukelia netinkama gravitacijos teorija? Bet kuriam kosmologui, kuris tai išsiaiškins, būtų praktiškai garantuota Nobelio premija, tačiau nė vienam nepavyko.
Kita paslaptis – kodėl visatoje yra daug daugiau materijos nei antimedžiagos. Remiantis fizinėmis teorijomis, šios materijos formos iš esmės yra lygiavertės, tačiau įprastinė medžiaga stebima daug gausiau nei antimedžiaga. Ar ankstyvojoje visatoje buvo labai daug abiejų tipų ir jie dažniausiai buvo naikinami vienas su kitu, kad paliktų šiandieninę materiją? O gal nuo pat pradžių buvo daug daugiau įprastų dalykų? Jei esate kosmologas, tai yra toks dalykas, kuris neleidžia miegoti naktį.
Dalis atsakymų į minėtus klausimus gali būti išvedami iš antropinio principo – mintis, kad stebimos vertybės buvo labai skirtingos, visata būtų priešiška gyvybei, todėl nereikėtų kosmologų, kurie užduotų šiuos klausimus. Tačiau kiti antropinį principą vertina kaip susidorojimą, nes jis siūlo patogų paaiškinimą praktiškai viskam, ko norime. Kosmologijoje yra daugybė kitų neišspręstų problemų, susijusių su neutrinų masės generavimu, entropijos klausimu tolimoje praeityje ir visatos sąlygomis iškart po Didžiojo sprogimo. Jei norite sužinoti daugiau, skaitykite gerbiamo kosmologo knygą šia tema.