ELEVEN SCIENCE QUESTIONS FOR THE NEW CENTURY
Question 1. What is Dark Matter?
Astronomer telah menunjukkan bahwa benda di semesta ini dari galaksi yang jutaan kali lebih kecil dari galaksi kita sampai pada cluster galaksi yang terbesar diikat bersama oleh suatu bentuk materi yang tidak dapat kita buat dan tidak memancarkan cahaya. Materi ini kemungkinan mengandung satu atau lebih partikel elementer yang belum ditemukan dan kumpulan darinya mengakibatkan adanya dorongan gravitasi yang mengawali pembentukan galaksi-galaksi dan struktur skala besar alam semesta. Pada saat yang sama partikel-partikel ini mungkin mengalir melalui laboratorium-laboratorium yang mengelilingi bumi.
Question 2. What is the Nature of Dark Energy?
Pengukuran baru-baru ini mengindikasikan bahwa pengembangan alam semesta dipercepat alih-alih diperlambat. Kesimpulan ini menandingi ide fundamental bahwa gravitasi selalu tarik menarik. Penemuan ini memerlukan adanya bentuk energi yang dijuluki sebagai “Dark Energy”, dimana gravitasi saling tolak menolak dan sifat alaminya menentukan tujuan dari semesta kita
Question 3. How Did the Universe Begin?
Telah diketahui bahwa selama masa awal alam semesta mengalami ledakan maha dahsyat yang berupa pengembangan, disebut sebagai inflasi, sehingga objek terbesar di alam semesta memiliki awal sebagai subatomic quantum fuzz (helaian quantum subatomik). Proses fisik yang mendasari inflasi ini masih merupakan suatu misteri.
Question 4. Did Einstein Have the Last Word on Gravity?
Black Hole terdapat dimana-mana di alam semesta ini dan gravitasinya yang sangat kuat dapat diteliti. Efek dari gravitasi yang kuat di awal pembentukan alam semesta memiliki konsekuensi yang dapat diamati. Teori einstein akan bekerja pada situasi ini saebagaimana dia bekerja dalam sistem tata surya. Teori lengkap gravitasi akan mengikutkan efek quantum-dimana teori gravitasi Einstein tidak melakukan hal ini- atau menjelaskan kenapa mereka tidak berhubungan.
Question 5. What are the Masses of the Neutrinos and How Have They Shaped the Evolution of the Universe?
Kosmologi memberitahu kita bahwa neutrino terdapat berlimpah ruah di alam semesta ini. Fisikawan telah menemukan kejelasan bahwa mereka memiliki massa yang sangat kecil, yang menyatakan secara tidak langsung mengenai jumlah neutrino kosmis untuk massa setara dengan bintang-bintang. Pola dari massa-massa neutrino dapat mengungkapkan banyak hal mengenai bagaimana sifat-sifat dasar dari gaya-gaya digabungkan dan bagaimana elemen dalam tabel periodik dibuat.
Question 6. How Do Cosmic Accelerators Work and What Are They Accelerating?
Fisikawan telah menemukan berbagai macam fenomena energetik di alam semesta, termasuk sinar dari partikel-partikel dengan tingkat energi yang tak terduga dan asal yang tidak diketahui. Di dalam laboratorium pemercepat, kita dapat menghasilkan sinar partikel energetik, tetapi energi dari sinar kosmis ini terlalu jauh untuk dicapai energi yang dibuat di bumi.
Question 7. Are Protons Unstable?
Materi yang menyusun diri kita ini merupakan hasil akhir yang sangat sedikit dari peristiwa annihilasi materi dan antimateri yang muncul sebagai akibat dari ketidaksamaan jumlahnya di awal pembentukan alam semesta. Keberadaan dari ketidakseimbangan kecil ini mungkin bergantung pada hipotesa ketidakstabilan proton, bentuk paling sederhana dari materi, dan juga lebih disukainya materi dibandingkan antimateri untuk membentuk hukum-hukum fisika.
Question 8. What Are the New States of Matter at Exceedingly High Density and Temperature?
Teori bagaimana proton dan neutron bergabung membentuk inti atom dari unsur kimia telah dikembangkan dengan baik. Pada densitas yang tinggi, neutron dan proton dapat “dilarutkan” menjadi “sup” quark dan gluon, yang dapat dideteksi melalui pemercepat ion berat. Densitas dan temperature yang lebih tinggi lagi dapat terjadi dan dideteksi dalam bintang neutron dan alam semesta awal.
Question 9. Are There Additional Space-Time Dimensions?
Dalam percobaan untuk memperluas teori Einstein dan untuk memahami sifat-sifat dasar quantum dari gravitasi, fisikawan partikel telah mengasumsikan keberadaan dimensi ruang waktu diluar dari apa yang kita tahu. Keberadaan ini dapat berimplikasi terhadap kelahiran dan evolusi dari alam semesta, dapat mempengaruhi interaksi dari partikel fundamental dan dapat merubah gaya gravitasi pada jarak yang kecil.
Question 10. How Were the Elements from Iron to Uranium made?
Pemahaman ilmuan mengenai produksi unsur-unsur sampai besi yang terdapat di dalam bintang-bintang dan supernovae hampir lengkap. Namun tepatnya bagaimana awal mula pembentukan unsur-unsur berat dari besi sampai uranium masih merupakan suatu misteri.
Question 11. Is a New Theory of Matter and Light Needed at the Highest Energies?
Materi dan radiasi di dalam laboratorium yang terlihat sangat aneh dapat dijelaskan dengan baik oleh hukum mekanika kuantum, elektromagnetik dan penggabungannya, yaitu quantum elektrodinamik. Alam semesta menyajikan kita tempat dan benda seperti bintang neutron dan sumber dari ledakan sinar gamma, dimana energinya jauh lebih ekstrim daripada apapun yang dapat kita reproduksi di bumi dalam rangka untuk menguji teori dasarnya.


