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相对论有关未解决的物理学问题
物理学主流界也认为，至今，相对论造成了或带来了许多主要的或重要一些研究课题。
有一些相对论有关的重要但尚未解决的物理问题。其中包括理论性的，即现时理论未能够给予观测到的物理现象或实验结果令人满意的解释；还有实验性的，即能够周密测试某先进理论或深入研究某物理现象的实验，不过现时现地很难建造或完成。
引力
如何整合量子力学和广义相对论成为完整一致的理论（或许是一种崭新的量子场论)？时空的基本本质是否是连续的，还是离散的？这完整一致的理论是否涉及由一种假定的引力子所传递的作用力，还是从时空离散结构衍生的产物（循环量子引力理论的理论）？在超小尺度、超大尺度或其它极端案例，广义相对论的预测与量子引力理论有什么差异？
黑洞、黑洞信息佯谬、黑洞辐射
理论预期的黑洞热辐射现象是否属实？此种辐射是否带有关于黑洞内部结构的信息，如同规范-重力二元性（gauge-gravity duality）所建议，还是不然，如同史蒂芬·霍金的原本计算？若为不然，则黑洞能够蒸发干净，注意到量子力学并没有给出摧毁信息的机制，那么，储存于黑洞的信息又会怎么样？是否黑洞蒸发到某一程度就会自动停止，只剩下残余黑洞？根据无毛定理，黑洞只有三种属性：质量、电荷量、角动量；除此以外，没有任何内部结构。这定理是否正确？为何尚未找出探勘黑洞内部的方法？
额外维度
大自然是否拥有多于四个时空维度。假若答案为“是”，则到底有多少时空维度？维度是不是宇宙的基本属性，还是其它物理定律的合理结果？物理实验能否观测到更高维度的证据？
多重宇宙
是否有足够的物理理论基础来支持期待其它宇宙的存在，虽然这些宇宙从根本而言是无法观测到的？例如，量子力学的多世界是否存在？在这些宇宙里，在高能量状况，由于使用别种方式破坏物理力的明显对称，所造成的物理定律是否会迥然不同。使用人择原理来消解全局宇宙困境是否正确？
宇宙暴胀
宇宙暴胀理论是否正确？若为正确，这段时期所发生事件的细节为何？这造成暴胀的假定暴胀场（inflation field）到底为何？假若暴胀在过去某一时间曾经发生，有否有可能借着量子力学涨落的暴胀机制，继续自我维持暴胀，因此在宇宙某超远处，这暴胀仍旧正在进行中？
宇宙审查假说
黑洞内部有一个奇点。通常在这奇点的外围有一层事件视界，速度最快的光波也无法逃离到事件视界之外。裸奇点是缺乏事件视界的奇点。由于没有事件视界隔离，物理学者可以观测到裸奇点的物理行为。但是，至今为止，物理学者尚未观测到裸奇点的蛛丝马迹。物理学者怀疑，从实际物理的初始条件是否能形成裸奇点？罗杰·彭罗斯提出的宇宙审查假说表明，这是不可能的事。但是，物理学者还不能证明这假设的任何版本为正确无误。
时序保护猜想
在广义相对论的爱因斯坦场方程的某些解答中，会出现有封闭类时曲线，即粒子移动于时空的世界线为封闭回路，从初始点移动经过一段路程后，又会返回初始点。封闭类时曲线意味着一种时间旅行，能够返回过去的时间旅行。史蒂芬·霍金的时序保护猜想表明，强烈地不允许任何除了微观尺度以外的时间旅行。结合广义相对论与量子力学在一起的量子引力理论，能否排除封闭类时曲线的可能性？
时间箭头
物理学在微观的层次几乎完全是时间对称（time symmetry）的。这意味着，假设将时间流逝的方向倒转，则原本物理定律仍然会保持为正确。但是在巨观层次，时间存在着明显的流逝方向。时间箭头就是用于描述这种不对称的现象。由于时间演进和时间反演而产生的不同物理现象，它们给出的关于时间属性的资料为何？根据CPT对称理论，从CP破坏的证实可以立即断言时间是无法反演的。因此，时间对称性不成立，时间箭头可以建立起来。但是，这方法并不是直接地，而是间接地证实时间对称性不成立。测量基本粒子的内禀电偶极矩实验可以更强烈、更直接地证实这性质。假设基本粒子拥有内禀电偶极矩，则宇称对称性和时间对称性都会被破坏。
另外一个衍生的问题是，为什么CP破坏只有在某些弱相互作用的衰变中才能观测得到，例如K介子衰变（kaon decay），而在其它相互作用都观测不到？
定域性原理（principle of locality）与非定域现象
定域性原理表明，物体只会被其紧邻周遭环境事物影响。1935年，阿尔伯特·爱因斯坦等发表EPR吊诡，认为量子力学的基础理论，因为违背了定域性原理，可能不完备。三十年之后，约翰·贝尔提出反驳，主张定域隐变数理论（local hidden variable theory）不能复制量子力学的所有预测。在量子力学里，是否会出现非定域现象？假设非定域现象存在，这是否只局限于贝尔不等式被违背所显露出的量子纠缠；信息、能量或物质能否能以非定域方式的传播？在哪种状况可以观测到非定域现象？非定域现象的存在与否，对于时空的基本结构，有什么含意？非定域现象与量子纠缠有什么关联？如何借着非定域现象来说明量子力学基础性质的正确诠释？
宇宙学常数问题
根据广义相对论，宇宙真空里蕴藏的能量会产生引力场，真空能量密度与宇宙学常数之间的关系 。怎样计算真空能量密度是物理学尚未解决的一个大问题。最简单算法总和所有已知量子场贡献出的零点能，但这理论结果超过天文观测值120个数量级，被惊叹为“物理史上最差劲的理论预测”！为什么从真空能量密度计算出的宇宙学常数，会与天文观测值相差这么大？这问题称为宇宙学常数问题。到底是什么物理机制抵销这超大数值？解决这问题可能要用到量子引力理论。
暗物质
无法用电磁辐射侦测，而是从作用于可见物质与背景辐射 的重力效应连带推断出来的物质，称为暗物质。物理学者尚不清楚什么是暗物质的基本成分？是否与超对称有关？归因于暗物质的天文现象，实际上是否是重力的延伸？
暗能量
暗能量是一种充溢于整个空间的能量的假定形式。暗能量倾向于增加宇宙膨胀速度[18]。最近完成的关于超过20万座星系的调查，似乎确定了暗能量的存在。但是，物理学者仍旧无法精确地描述与解释暗能量的物理性质。暗能量主要有两种模型：宇宙学常数模型与第五元素模型。每一种模型都有其强点与弱点，尚未有任何实验结果令人信服地显示哪一种模型为正确模型，也可能都不够正确。
基本粒子的惯性质量与重力质量比率
根据广义相对论的等效原理，对于所有基本粒子，惯性质量与重力质量比率为1 。但是，对于很多粒子，并没有任何实验确认这论点。特别而言，物理学者很想知道，具有某巨观质量的反物质，其重量为何？
最后一个极重要的问题就是：
为什么相对论带来这么多研究课题及其麻烦研究？
数学、物理两栖的专家表示爱因斯坦的理论也只会是“大致正确”
这都是2020年的报导了，相对论可质疑并可证明不一定正确的言论，在国外并非禁区；
而国内的官僚机械的维相并不容质疑相对论的言行，其实属于庸俗的落后。
被BBC称为数学、物理两栖专家的埃莉诺•诺克斯（Eleanor Knox）；她的专业领域
是物理中的哲学。
她说，确实，如果发明数学是为了帮助我们理解物理系统，那么它胜任这个任务完
全合乎逻辑。但数学的演变过程似乎跟这种解释不相符。
诺克斯说，20世纪诞生了两个伟大的物理理论：量子力学和广义相对论。但是，这
两大理论背后的数学架构却像一对老死不相往来的夙敌，要把两者整合起来，其复
杂程度难以复加。
诺克斯解释：“没有一个连贯、耦合的框架来帮助我们理解这两大理论是如何在同
一个世界并存的，它们是怎样表述同一个现实本体的。”
诺克斯这么解释：数学有一个特点，非错即对。我用数学来验证一件事，谁都不会
有疑问。但物理就不是这样。这正是数学和物理的最大区别之一。
言之意下，即爱因斯坦在广义相对论研究中借助的非欧几何本身作为数学没问题，而
有问题的是把非欧几何完全当物理来搞；现实本质是没有任何理由认为我们凭感官
接触到的日常现实就是宇宙现实之根本。黎漫几何之父陈省身似乎也有同样的观点。
诺克斯预言，毫无疑问，未来的科学家将能够证明爱因斯坦的理论也只是“大致正
确”。
其他数学、物理两栖的专家们大多可以比较肯定地回答：那就是关于数学究竟是表
述现实的模型还是现实本身这个问题我们无法找到确切答案。还可以肯定地说，我
们找不到那个答案。但如果不去寻找，就得不出这个结论。
哈佛大学天体物理学家对相对论理论体系展开实质性质疑–现在的科学界不再“健康”
文章来源：add321.com/z0.add321.com.htm
阿维•洛布（Avi Loeb）是哈佛大学一位学术高产的天体物理学家，在漫长的学术
生涯中，他对包括黑洞、伽马射线暴、早期宇宙等课题进行了开创性且富有启发性
的研究。但十多年来，他同时也持续追逐着一个课题──相对论理论体系的实在性。
近期让他真正站在争议浪潮顶端的工作，则是他参与了由硅谷亿万富翁尤里•米尔
纳（Yuri Milner）资助的“突破星光”（Breakthrough Starshot）项目。该项目
的初衷是向附近的恒星发射一种被称为“光帆”（light sails）的激光增强超薄镜
面形航天器，但这一切在2017年末开始发生变化。当时，几乎全世界的天文学家都
涌向研究一位神秘的星际访客，因为这是有史以来第一位真正出现在他们望远镜射
程范围内的 “天外来客”。
这个天体的发现者将其命名为“奥陌陌（Oumuamua）”，这是夏威夷语中的一个术
语，大致可以翻译成“侦察机（scout）”。在接下来的观察中，天文学家们发现它
有一些难以用自然现象解释的特性。首先，“奥陌陌”的外形看起来像一根百米长
的雪茄或煎饼，这与任何目前已知的小行星或彗星都不一样。
此外，它的亮度也比太阳系普通的太空岩石强10倍以上，这意味着其表面可能存在
光亮的金属。最奇怪的是，当它朝太阳系外飞行时，增加的速度无法仅凭太阳引力
减弱来解释。在普通彗星中，能观察到类似现象是由于阳光照射后，结冰表面汽化，
气体喷射导致了火箭效应。但令人困惑的是，在“奥陌陌”的附近并没有观察到这
种气体喷射的迹象，这也就成为了它最为与众不同的一点。
最近，《科学美国人》采访了洛布，与他谈论了有争议的假设以及他为什么认为科
学是处于危机之中的。
《科学美国人》：在探索外星生物时，你说你不想成为众人瞩目的焦点，你对名誉
的提升并不感兴趣。这是真的吗？
洛布：关于这点，我解释一下。我认为与媒体交谈是一个重要的机会，因为这能使
我与大众分享我的研究信息，不然人们通常难以接收到这些信息。
《科学美国人》：你的信息是什么呢？我想你说的不只是“奥陌陌”。
洛布：对。我想说的是，现在的科学界不再“健康”。
我认为当今的科学界是：人们不仅被错误的理由所驱使，他们也不再被证据所引导，
这是另一个症结所在。证据能够让人保持谦虚，因为你的理论或者预测有时会在试
验测试之后，在证据面前黯然失色。证据会告诉你，你错了。现在有很多著名的不
确定的理论猜想：弦理论、多元宇宙、甚至宇宙膨胀理论。
有一次，在一个公共论坛上，我问（物理学家）艾伦•古思（Alan Guth，宇宙学中
暴胀模型的创立者）：‘暴胀模型是可证伪的吗？’他说这是一个愚蠢的问题，因
为无论一个宇宙学实验给了我们什么数据，都可以找到一个与之相适应的暴胀模型。
因此，暴胀模型拥有无可撼动的地位，它可以解释一切！但我却认为这是一个岌岌
可危的位置，因为一个什么都能解释的理论和一个什么都解释不通的理论，这两者
可能没有太大区别。
在科学上，我们必须要做检查，即使我们做出了预测和猜想，如果不做实验来检验，
那么我们就无法学到任何新东西。
《科学美国人》：所以推测弦理论和多重宇宙是不好的，但是推测外星文明和他们
的文明经过了太阳系是可以的？你说过“外星人”也可以解释一切。
洛布：这两者是不同的，因为你可以对后者进行猜测和检验，而且这些猜测是相对
保守的。
首先，如果“奥陌陌”真是沿着随机轨迹移动的天体群中的一员，那么可以估计，
在维拉•C•鲁宾天文台上线后，我们应该很快就会平均每月发现一个这样的天体。
此外，我们还可以建立一个仪器卫星系统，它不仅在监测天空，还能对天体的接近
作出反应，这样我们就会有更快的反应，有更多的时间来观察。
目前我们仍不知道弦理论的额外维度或多重宇宙的存在，这也就意味着我们无法证
明这些理论学说。与之不同的是，根据美国宇航局开普勒任务的数据，银河系中大
约一半的类太阳恒星有一颗与地球大小差不多的行星，与地球与太阳的距离差不多。
面对几十亿的基数，人类几乎不可能是“孤独”的，我相信大部分人都是赞同这一
点的。所以我们应该去寻找地外生命，因为它们是肯定存在的。
我看到现在的一些天文学家谈到未来要花数十亿美元打造望远镜，通过在系外行星
的大气层中寻找氧气来寻找生命。但其实地球在最初的20亿年也不曾有多少氧气，
尽管当时有很多微生物。如果我们换一下思路，比如我们去探测大气中的工业污染，
就像氟氯烃一类，这些复杂的分子只在地球上产生用于制冷系统。
当在另一个星球上发现了这些自然不可能产生的分子，我们就会有确凿的证据证明
那里有生命。我想说的是，寻找地外生命是应该优先考虑的，因为它是保守的，是
一定存在的。因此，谁能说在系外行星上寻找工业污染物是没有意义的呢？
《科学美国人》：你说：‘相信奥陌陌是外星制造将是绝对的利大于弊，因为它可
以催化一场探索地外生命和智慧为中心的空间科学和技术革命。’但是仍有许多人
批评，说你的说法弊大于利，你如何解释？
洛布：当然，世界上有很多关于外星人的科幻故事，也有许多未经证实的不明飞行
物报告。但是假设有一些关于COVID-19的神奇特性的文献与现实毫无关系，是否就
要科学家们永远不去寻找疫苗？我认为寻找技术特征和寻找暗物质的本质没有任何
不同，就像我们已经投资数亿美元寻找弱相互作用的大质量粒子，虽然到目前为止，
这些搜索都失败了，但这并不意味着它们是浪费。
而关于风险，在科学上，我们不能因为担心讨论某些想法的后果而回避它们，因为
这种回避往往也有很大的风险。这相当于告诉伽利略不要谈论地球绕太阳运行，也
不要看他的望远镜，因为这对当时的哲学是危险的。如果我们不想重蹈覆辙，那么
我们就需要与科学家公开对话，让人们提出不同的观点，然后让证据来决定哪一种
观点是正确的。在“奥陌陌”的背景下，我说现有的证据表明这个特定的物体是人
造的，而检验这个的方法是找到更多的相同的（例子）并加以检验。就这么简单。
那么如何改变目前的这种状况呢？我想我能做的就是尽可能多地向公众宣传。
《科学美国人》：有人可能认为，你在这里真正做的是试图进一步讨好富裕的捐助
者，比如尤里米尔纳，因为你是他的项目顾问，同时该项目还资助SETI和“光帆”
有关的研究，是这样吗？
洛布：我不能否认我在“突破”项目中的影响力。我是第一个向尤里•米尔纳提出
“光帆”的人，他认为“光帆”是星际飞船的一个很有前途的概念，但奥陌陌不同。
如果我想提出自己的观点，那我可以直接接近他，那我何必再做现在这些事情？
而且，我关于奥陌陌的工作并未与 “突破”项目协调或得到支持的，他们没有发布
任何关于我的想法的新闻稿，因为他们会担心自己的声誉等等。在这个问题上，我
没有得到他们的支持和沟通。这是我对宇宙的好奇心驱使的，而不是把奥陌陌当作
了某种政治工具，那和我的动机无关。
结语：2018年末，洛布和哈佛大学的博士后什穆埃尔•比亚利（Shmuel Bialy）在
《天体物理学通讯》上发表了一篇论文，他们认为对“奥陌陌”的观测，无异于人
类与地外智慧的制造物的第一次接触。科学界对待洛布的态度，仍然有当年原子钟
之父的Louis Essen公开反对相对论而被“打压”的压力。
— add321.com/z0.add321.com.htm