Нарушение симметрии электрослабого взаимодействия

Каков механизм, ответственный за нарушение электрослабой калибровочной симметрии, дающий массу W и Z бозонам? Является ли он простым механизмом Хиггса Стандартной модели^[52] или же природа использует сильную динамику при нарушении электрослабой симметрии, как это предлагается в теории техниколор?

Формула Коидэ и масса лептонов

Случайно ли совпадение соотношения масс заряженных лептонов в формуле Коидэ с экспериментальными данными? Выполняется ли формула для незаряженных лептонов и для всех лептонов вместе взятых?

Масса нейтрино

Какой механизм отвечает за генерацию массы нейтрино? Является ли нейтрино античастицей самой себе? Или это и есть античастица, которая просто не может соединиться и аннигилировать с нормальной частицей из-за её нестабильного состояния?^[53]

Кварки

Почему ровно три цвета?^[1] Почему ровно три поколения кварков? Случайно ли совпадение числа цветов и числа поколений? Случайно ли совпадение этого числа с размерностью пространства в нашем мире? Откуда берётся такой разброс в массах кварков? Из чего состоят кварки?^[23] Как кварки складываются в адроны?^[16]

Отношение инерциальная масса / гравитационная масса для элементарных частиц

В соответствии с принципом эквивалентности общей теории относительности, отношение инертной массы к гравитационной для всех элементарных частиц равно единице. Однако, экспериментального подтверждения этого закона для многих частиц не существует. В частности, мы не знаем, каков будет вес макроскопического куска антивещества известной массы.

Кризис спина протона

По первоначальной оценке Европейской группы по мюонному сотрудничеству, на три основных («валентных») кварка протона приходится около 12 % от общего объёма спина. Можно ли пересчитать остаток глюонов, которые связывают кварки, а также образуют «море» пар кварков, которые постоянно создаются и аннигилируют?

Квантовая хромодинамика (КХД) в непертурбативном режиме

Уравнения КХД остаются нерешёнными на энергетических масштабах, соответствующих описанию атомных ядер, и, среди прочего, в основном численные подходы, кажется, начинают давать ответы на этот предельный случай. Подходит ли КХД для описания физики ядра и его компонентов?

Удержание цвета ^[1]

Почему никогда не были зафиксированы свободный кварк или глюон, а только объекты, построенные из них, например, мезоны и барионы? Каким образом эти явления вытекают из КХД?

Сильная CP-проблема и аксионы

Почему сильное ядерное взаимодействие инвариантно к чётности и зарядовому сопряжению? Является ли теория Печчеи — Квинн решением этой проблемы?

Гипотетические частицы

Какие из гипотетических частиц, предсказываемых суперсимметричной теорией и другими известными теориями, на самом деле существуют в природе?

Теория Редже

Почему все наблюдаемые в эксперименте траектории Редже являются прямолинейными и имеют приближенно равные наклоны?^[54][55]

Радиус протона

Радиус протона, определённый в экспериментах по измерению лэмбовского сдвига в атоме водорода с заменой электрона на мюон (0,8409 фм), оказался меньше радиуса протона, определённого в экспериментах по рассеянию электронов на протонах (0,879 фм)^[56].

Магнитный момент мюона

Экспериментальное значение магнитного момента мюона не соответствует теоретическому^[56][57].

Электрический дипольный момент нейтрона

Был бы точно равен нулю, если бы имела место инвариантность всех взаимодействий, в которых участвует нейтрон, относительно операции отражения времени. Слабые взаимодействия неинвариантны относительно операции отражения времени. Вследствие этого нейтрон должен был бы обладать электрическим дипольным моментом. Причина отсутствия этого момента у нейтрона неизвестна^[58].

Спин

Почему сохраняется ненулевой момент количества движения в низшем энергетическом состоянии? Почему спины электронов и нуклонов полуцелые?^[59]

Мюон и электрон

Почему мюон и электрон различаются только массой и столь похожи во всех остальных отношениях?^[60]

Фундаментальная длина

Существует ли она в микромире и если да, то какова она по величине?^[61]

Астрономия и астрофизика [править | править код]

Релятивистские струи. Вокруг АЯГ релятивистская плазма коллимируется в струи, исходящие от полюсов сверхмассивной чёрной дыры.

Закон планетарных расстояний

предложенный ещё И. Д. Тициусом и И. Э. Боде − до сих пор неизвестно, является ли это правило случайным совпадением, или существуют физические причины для закономерности расстояний до планет.

Планетная система

Отсутствует законченная теория, объясняющая происхождение Солнечной системы^[62] и Земли^[63] в частности и планетарных систем и экзопланет в целом.

Солнечная цикличность

Какова природа циклов солнечной активности; каков механизм обращений магнитного поля Солнца, Земли?