在21世纪初，物理学界迎来了一次重大的挑战与机遇。2000年，一群顶尖物理学家在加州大学圣巴巴拉理论物理研究所集会，效仿1900年数学家大卫·希尔伯特的做法，列出了基础物理学中的十大未解之谜，这些被称为“千禧年问题”。如今，25年过去了，让我们来回顾一下这些问题的进展。
第一个问题关注的是宇宙的所有无量纲参数是否可计算。由David Gross提出，这个问题触及了物理现实的本质。尽管标准模型为我们提供了粒子及其相互作用的框架，但许多关键参数，如相互作用强度、基本粒子质量等，仍然无法预测，必须通过实验测量得知。25年来，尽管有了一些近似理论，如Koide公式，但问题依然悬而未决。
第二个问题由Edward Witten提出，关于量子引力如何解释宇宙的起源。量子场论与广义相对论的不兼容性，以及早期宇宙中量子效应的重要性，使得这个问题极为复杂。尽管有理论推测存在早期宇宙事件，但量子引力理论尚未成熟，对宇宙起源的探索仍然迷雾重重。
第三个问题关于质子的寿命，由Steve Gubser提出。虽然质子在实验中看起来是稳定的，但理论预测质子可能会衰变，尤其是在大统一理论和弦理论中。尽管过去25年对质子衰变的限制提高了约10倍，但质子衰变仍未被观测到，对其稳定性的理解也没有实质性进展。
第四个问题由Sergio Ferrara和Gordon Kane提出，探讨自然界是否超对称以及超对称性如何被破坏。超对称性作为一种改进标准模型的理论，虽然为暗物质、强力统一和层次问题提供了潜在解决方案，但实验证据始终未出现。大型强子对撞机的数据表明，超对称粒子并未如预期那样出现，超对称性的存在受到了质疑。
第五个问题关注宇宙为何具有一个时间和三个空间维度，由Shamit Kachru、Sunil Mukhi和Hiroshi Ooguri提出。弦理论预测存在额外维度，但如何解释我们观察到的四维时空仍是一个谜。尽管过去25年对额外维度的研究有所深入，但如何从弦理论导出我们观察到的宇宙仍然未知。
第六个问题关于宇宙常数的值，由Andrew Chamblin和Renata Kallosh提出。宇宙加速膨胀的证据表明存在暗能量，但暗能量的本质及其与量子场论中空间零点能量的关系仍不清楚。尽管观测数据显示暗能量可能与宇宙常数一致，但其理论解释仍然缺失。
第七个问题关于M理论的基本自由度及其是否描述自然，由Louise Dolan、Annamaria Sinkovics和Billy & Linda Rose提出。M理论作为五种超弦理论的统一框架，其复杂性使得恢复标准模型成为巨大挑战。尽管过去25年对M理论的研究有所深入，但其基本自由度和是否描述现实仍然未知。
第八个问题关于黑洞信息悖论的解决方案，由Tibra Ali和Samir Mathur提出。当物质落入黑洞并通过霍金辐射蒸发时，其信息是否丢失是一个未解之谜。尽管过去25年对黑洞信息悖论的研究取得了许多进展，如黑洞防火墙等理论，但最终解决方案仍然遥远。
第九个问题关于引力尺度与基本粒子质量尺度之间的巨大差异，即层次结构问题，由Matt Strassler提出。尽管有许多理论试图解释这种差异，但至今仍未找到满意答案。超对称作为可能的解决方案之一，已被实验数据排除。
最后一个问题由Igor Klebanov和Oyvind Tafjord提出，关于量子色动力学中夸克和胶子的限制以及质量间隙的存在。与量子电动力学不同，量子色动力学是非微扰的，使得理论计算极为困难。然而，过去25年格点QCD技术的发展使得我们能够定量理解这些问题，为长期存在的难题提供了解决方案。
尽管过去25年基础物理学在某些方面取得了显著进展，如格点QCD技术的突破，但大多数千禧年问题仍然悬而未决。这些问题的解决不仅需要理论创新，还需要实验数据的支持。未来，随着科技的不断进步，我们或许能够逐步揭开这些未解之谜的面纱。
