Kosmoloģiju, Visuma izpēti, nomoka daudzas neatrisinātas problēmas. Vēsturiski šīs neatrisinātās problēmas pamudināja uz jauniem notikumiem fizikā, kas radīja revolūciju šajā jomā, taču pēdējā pusgadsimta laikā kosmologi ir atklājuši jaunas problēmas un piedāvā mazāk atbilstošu risinājumu. Lai atrastu šo problēmu risinājumus, var būt nepieciešama radikāla jauna domāšana un lielāka iecietība pret doktorantiem, kuri vēlas īstenot savas idejas, nevis tikai sekot vecāko zinātnieku idejām.
Viena no pamanāmākajām kosmoloģijas problēmām ir kosmoloģiskā konstante, kas regulē Visuma izplešanos, ko sauc arī par tumšo enerģiju. Ievērojama daļa, aptuveni 60% no Visuma masas enerģijas, ir noslēpumainas enerģijas veidā, kas arvien straujāk izspiež kosmosu. Kas ir šī enerģija un no kurienes tā nāk? Kosmologiem nav īstas idejas.
Lai gan tai piešķirts līdzīgs nosaukums, kosmoloģijā pastāv vēl viena problēma, tā sauktā tumšā matērija, kas patiesībā nav saistīta ar tumšo enerģiju, izņemot tiktāl, ciktāl tā ietver lietas, kuras mēs nesaprotam. Apmēram 90% no Visuma masas atrodas šķietami neredzamā matērijas formā, ko mēs saucam par tumšo vielu. Šo tumšo vielu var izmērīt tikai pēc gravitācijas pievilkšanas, kas tai piemīt apkārt esošajiem objektiem, un visās mūsu novērotajās galaktikās ir lieli tās halos, kas bieži sniedzas simtiem tūkstošu gaismas gadu aiz gaismas vielas robežas. Vai šī tumšā matērija ir īsta matērija, piemēram, vāji mijiedarbojošas masīvas daļiņas (WIMP), vai varbūt tas ir tikai novērošanas artefakts, ko izraisa nepareiza gravitācijas teorija? Ikvienam kosmologam, kurš to izdomās, praktiski tiktu garantēta Nobela prēmija, taču nevienam tas nav izdevies.
Vēl viens noslēpums ir tas, kāpēc Visumā ir tik daudz vairāk matērijas nekā antimatērijas. Saskaņā ar fizikālajām teorijām šīs matērijas formas būtībā ir līdzvērtīgas, taču parastā matērija tiek novērota daudz lielākā pārpilnībā nekā antimatērija. Vai agrīnajā Visumā bija ļoti daudz abu veidu, un tie lielākoties tika iznīcināti viens ar otru, lai atstātu mūsdienu matēriju? Vai arī no paša sākuma bija daudz tradicionālāku lietu? Ja esat kosmologs, tas ir tas, kas neļauj jums naktīs nomodā.
Dažas atbildes uz iepriekš minētajiem jautājumiem var būt atvasinātas no antropiskā principa – priekšstats par to, ka novērotās vērtības bija daudz atšķirīgas, Visums būtu dzīvībai naidīgs un līdz ar to nebūtu kosmologu, kas šos jautājumus uzdotu. Bet citi uzskata, ka antropiskais princips ir pārņemts, jo tas piedāvā ērtu skaidrojumu praktiski visam, ko mēs to vēlamies. Kosmoloģijā ir daudzas citas neatrisinātas problēmas, kas saistītas ar neitrīno masas veidošanos, entropijas jautājumu tālā pagātnē un Visuma apstākļiem tūlīt pēc Lielā sprādziena. Ja vēlaties uzzināt vairāk, lasiet cienījama kosmologa grāmatu par šo tēmu.