題主你好。當代物理學面臨幾個嚴峻的挑戰(zhàn)。
首先是粒子物理學標準模型存在種種矛盾，包括不自洽性、平庸性以及部分結(jié)果與實際不相符合等問題。這個問題過于老舊了，標準模型將輕子質(zhì)量直接設(shè)為零肯定是一個很粗糙的近似，大量事實表明，最輕的輕子——中微子——都是有質(zhì)量的。此外，紫外階段導致標準模型存在不自然性——需要精細調(diào)節(jié)到34位才能給出可觀測量。平庸性來自于標準模型不適用于任何能標，標準模型只能是低能有效理論。
其次是宇宙學與引力論存在幾個障礙，最近有一條對宇宙學來說并不好的消息：哈勃常數(shù)無法“統(tǒng)一”。大量天文觀測發(fā)現(xiàn)，哈勃常數(shù)可能不是常數(shù)。這意味著宇宙學要面臨一場嚴重的危機！另外是老生常談的“黑暗時代”。
再有便是大統(tǒng)一物理學和巨統(tǒng)一物理學（一般會用“超統(tǒng)一”，但是考慮會和超對稱統(tǒng)一理論——也簡稱“超統(tǒng)一”——混淆，一些物理學者建議用“巨統(tǒng)一”）的實驗檢驗困難。大型強子對撞機是檢驗極高能標下物理學規(guī)律的唯一手段，但是隨著檢驗?zāi)軜说闹饾u提高，現(xiàn)在的大型強子對撞機已經(jīng)到了“除了燒錢，還是燒錢”的境地。很多物理學家反對我國建設(shè)大型強子對撞機，一方面是考慮國內(nèi)經(jīng)濟負擔，另一方面是考慮潛在的危險——比如說撞出了黑洞怎么辦。但是，沒有大型強子對撞機，高能物理等于是瞎折騰！因此，現(xiàn)實障礙也是阻礙當代物理學發(fā)展的一個要素。
當代物理學的困難其實可以理解為“理論和實踐的脫節(jié)”。而這種脫節(jié)往往又很無奈。我們總不能等到實驗有了所有的數(shù)據(jù)再去構(gòu)造理論吧。困難的出現(xiàn)恰恰說明我們需要冷靜對待我們現(xiàn)有的理論。一個合格的物理學家絕對不會輕易相信一個新理論，而丟掉已有理論。
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