在道格拉斯·亚当斯的经典科幻小说《漫游银河指南》中，一台名为“深度思考”的超级计算机，经过700万年的思考，得出了“生命、宇宙和万物的终极问题”的答案，答案是“42”。但亚当斯一开始并没有解释“终极问题”是什么。
在学术网站arXiv上发表的一篇论文中，德克萨斯A&M大学的物理学家罗兰·艾伦和瑞典乌普萨拉大学的物理学家苏西·利德斯特罗姆试图解决这个问题。他们描述了42个关于生命、宇宙和他们头脑中的一切的终极问题。
虽然这是两位科学家自己列的清单，但总的来说这篇文章还是值得一读的。不过为了节省时间，本文减少了艾伦和利德斯特罗姆的42个问题，让每个解释的长度大致相当于一条微博。
01
为什么传统物理学预测的宇宙常数远远大于观测值？
宇宙常数理论最早是由爱因斯坦提出的，它描述了宇宙的能量密度。问题是天文观测显示宇宙常数远小于物理预测值。
02
什么是暗能量？
1998年，宇宙学家惊讶地发现宇宙正在加速膨胀。这种惊人的观察归功于“暗能量”的作用。宇宙的三分之二以上被认为是由这种神秘的力量组成的，但它还没有得到令人信服的解释。
03
爱因斯坦的引力理论如何与量子力学相统一？
爱因斯坦意识到，像自然界的其他事物一样，引力应该可以用量子力学来描述。然而，当引力非常强时，比如在黑洞周围，统一量子力学和引力理论的努力就会失败。
04
黑洞熵的起源和温度是什么？
尽管斯蒂芬·霍金在黑洞辐射方面做了开创性的研究工作，但艾伦和利德斯特罗姆指出，“基本的奥秘在于为什么黑洞的熵应该与面积成正比，不像其他物理系统，熵与体积成正比”。
05
信息在黑洞里丢失了吗？
信息被认为是被编码在黑洞视界的表面，并以辐射的形式传回。然而，所有特定质量的黑洞都发出相同的辐射，这与地平线上的信息无关。这意味着黑洞破坏信息，这违反了热力学定律。
06
宇宙经历过膨胀期吗？
科学家认为宇宙在诞生之初经历了指数级的膨胀。这里的两个主要问题是:宇宙膨胀的起源是什么？有通货膨胀的直接证据吗？
07
为什么还有物质存在？
根据粒子物理的标准模型理论，物质和反物质在早期宇宙中应该已经被完全湮灭，只留下光子。但是宇宙物质相对丰富，反物质却很少。这是怎么回事？
08
什么是暗物质？
我们对星系的观测表明，宇宙中大约有四分之一是由暗物质组成的，但是到目前为止，物理学家还没有探测到任何能够解释观测到的效应的暗物质粒子。它会是一个轴子，一个大质量的弱相互作用粒子，还是完全不同的东西？
09
为什么基本粒子会在更高的能级上复制两次？
在标准模型中，主要有四种基本物质粒子:上夸克、下夸克、电子和电子中微子。然而，这些粒子有自己的第二代和第三代，如拉夸克、奇夸克和μ子。为什么会这样？
10
粒子的质量来自哪里，中微子有什么样的质量？
上面提到的四种基本粒子的质量是从哪里来的？科学家认为基本粒子的质量与它们与场相互作用的强度有关，但异常现象使这种简单的解释站不住脚。
实验室制备准晶铝钯稀土
11
超对称性存在吗？
为什么与最基本的能量尺度相比，
我们观察到的粒子能量这么小？
标准模型无法解释为什么弱核力比引力强。
12
什么是基本力的大统一理论？
在大一统理论中，除了重力之外的三种基本力被组合成一个力的元素，但它们的组合方式仍然是一个谜。
13
爱因斯坦的相对论和标准场永远有效吗？
对称性是指系统状态在变换前后保持不变。CPT对称性从未被打破，即使每个粒子都有这种对称性。有没有可能打破CPT对称性？
14
我们的宇宙稳定吗？
希格斯玻色子向我们揭示，我们的宇宙只是处于一种“边缘稳定”的状态，或者说正处于向更稳定状态的过渡阶段，而这种过渡前后的宇宙性质会有根本的不同。这里的问题是我们的宇宙现在是否稳定。
15
夸克总是被限制在它们组成的粒子中吗？
人们普遍认为，夸克被限制在它们构成的质子之间，释放它们需要大量的能量。越来越多的证据表明，夸克必须一直被限制，但这并没有得到严格的证明。
16
对于具有基本力的系统，
完整的相图是什么？
老实说，我也不知道，所以在这里贴一张论文截图:
17
还有哪些新粒子有待发现？
像大型强子对撞机这样的粒子加速器帮助我们发现了新的粒子。这种情况还会发生吗？这对欧洲核子研究中心和其他机构的物理学家来说是一个重要的问题。
18
宇宙中还有哪些新的天体有待发现？
可能还有一些新的恒星等着我们去发现，比如巨大的第三代恒星，它们形成于早期宇宙，几乎完全由氢和氦组成；或者由暗物质湮灭提供动力的“暗星”。
19
还有哪些超导和超流的新形式有待发现？
在过去的几十年里，物理学家通过将材料暴露在极端温度下，创造了一些超流体和超导体。未来，我们还能从哪些材料中发现这些特征？
20
还有哪些拓扑相位有待发现？
拓扑绝缘体是表面导电但内部绝缘的材料。我们还能在哪里找到他们？
21
在高度相关的电子材料中，
还有哪些特征有待发现？
上述拓扑绝缘体已在单电子或准粒子系统中得到验证。还有哪些其他类型的材料可能用于准粒子？
22
就物质而言，
还有哪些新的阶段和形式有待发现？
近年来，研究人员发现了许多新的相，如准晶和时间晶体。还有更多要发现的吗？
23
基于量子纠缠的量子计算、量子信息等应用，
他们的未来是什么？
开发大型量子计算机的竞争如火如荼，在很多任务上可以超越传统计算机，比如破解大部分加密技术。但是，这些应用有可能走出实验室吗，还是它们太脆弱了，暂时不会成为新奇事物？
24
量子光学和光子学的未来是什么？
量子互联网将有助于保护数据安全，但要做到这一点，我们需要能够以前所未有的距离控制光子。目前光子纠缠传输距离的记录是由中国的一颗卫星在去年创造的。接下来我们可以看到哪些创新？
25
有更高的维度吗？
如果有其他维度，“内部空间维度”是如何形成的？
26
多元宇宙存在吗？
是不是有无数个宇宙，每个宇宙都有自己的规律？我们的宇宙是否经过微调，从而具备智慧生命出现的条件？这一理论被称为人类选择原则。更重要的是，我们将如何用科学来证明这些理论？
27
空几何中有什么奇怪的性质吗？
宇宙的“形状”是什么？如果宇宙的结构允许裸奇点、虫洞和/或封闭的时间周期存在，它可能会让穿越过去的时间旅行成为可能。
28
宇宙是如何起源的，它的最终命运是什么？
为什么宇宙有起源？宇宙真的是从大爆炸中诞生的吗？研究过去有助于我们了解自己的未来，了解宇宙的最终命运是否是一颗“大泪珠”？
29
石空的来历是什么，
空为什么是四维的，时间为什么和空不一样？
标题说明了一切，如果非要我补充的话:在试图解决这些问题之前，你可能想有一个“交叉吸烟锅”。
30
如何解释相对论和爱因斯坦的引力理论？
超对称弦理论等伟大的统一理论倾向于假设局部洛伦兹不变性，而不是试图解释它。但是爱因斯坦的引力理论可以从真空能量场或者弦理论中推导出来吗？如果不是，重力从何而来？
31
为什么所有基本力都有规范场论的形式？
标准模型中的所有力都由规范场理论描述，规范场理论描述了基本粒子如何与特定场耦合。然而，为什么只有这些类型的力存在，为什么物质只能与这些场弱耦合？
32
为什么自然界可以用量子场论来描述？
说到更深层次的宇宙原理，量子力学还有意义吗？这个理论将解释为什么宇宙是由量子场组成的，并解释一些令人困惑的观测，如观测引起的波函数坍缩。
33
物理和数学一致吗？
好的理论和实验在数学上是一致的，然而，相对简单的量子场论并没有达到这种数学上的一致性。
34
物理学的形式体系和人类经验的现实有什么联系？
如果它所描述的数学和物理实际上是人类的创造，那么我们必须回答人类意识和现实之间的联系，以及其他相关的问题，比如为什么事物存在而不是一切空。
35
理论、计算、实验和观察技术的极限是什么？
更好的计算机将如何改进我们的模型，帮助我们理解一些最复杂的实验，比如大型强子对撞机？随着我们的望远镜越来越先进，它们会揭示出什么样的宇宙秘密？
36
化学、应用物理、科技的极限是什么？
我们生活在一个科技空前进步的时代。这种进步有上限吗，新发现的速度只会越来越快吗？这个问题尤其与人工智能有关，因为后者的目的是创造真正的超智能机器。
37
生活是什么样的？
1944年，埃尔温·薛定谔提出了这个著名的问题。70多年过去了，生物学家仍在寻求这个看似简单的问题的答案。
38
地球上的生命是如何诞生的？
有机分子是从早期地球的“原始汤”中出现的，还是由Waitai 空的小行星带入地球的？此外，我们的单细胞祖先最终是如何发展成复杂的生命形式的？
39
宇宙中还有多少其他生命？
火星上的机器人正在寻找有机物，而寻找地外文明的天文学家正在监测宇宙中的无线电波。但是到目前为止，我们还没有在这个星系的其他地方发现任何生命的证据，无论是智慧生命还是其他形式的生命。在浩瀚的宇宙中，我们真的孤独吗？
40
生活如何解决看似不可能的复杂问题？
一个看似“愚蠢”的生物可以完成非常复杂的任务，比如蛋白质折叠，或者复制细胞并形成复杂的器官。这是怎么发生的？
41
我们能理解并治愈折磨生命的疾病吗？
生物的惊人多样性，即使是在同一物种中，也使我们极难治愈一些最严重的疾病。我们有可能彻底根除疾病和死亡吗？
四十二
什么是意识？
几个世纪以来，这个问题一直困扰着哲学家，但直到最近，我们一直试图用技术从科学的角度来解释这个问题。意识是从数十亿个细胞的复杂相互作用中诞生的吗？意识是光谱吗？可以复制吗？
