現代科學雖然發達，但仍有許多未解之謎。以下是當今物理學三大謎題，有的甚至困擾了科學家數百年。

中子壽命

中子到底能存活多久，8秒之謎困擾物理學家數十年。中子是電中性粒子，在原子中是非常穩定的，但是一旦成為自由中子，則會在15分鐘左右透過放射性衰變變成其他粒子。這個“左右”就是科學家們關注的重點，然而不同測量結果相去甚遠。一種實驗方法測得中子的平均壽命為14分39秒；而另一種方法測得的中子壽命又多了8秒。正是這個結果差異，困擾了研究人員數十年。

正反物質不對稱

138億年前的大爆炸，產生了等量的物質和反物質，當正反粒子彼此“相逢”，便會湮滅為光子。但實際上，我們這個宇宙充滿了各種物質。科學家認為，每十億個正反粒子湮滅的過程中，有一個正物質粒子被留了下來，並組成了當今宇宙中所有的物質。可這種正反物質之間的不平衡是何時、如何出現的？目前仍是未解之謎。

地磁之謎

人類在400多年前首次發現地球磁場的存在。自此，展開了對地球磁場測量的研究。人類最早、最樸素的想法就是地球是一塊大磁體，北極是磁體的N 極，南極是磁體的S極。隨著時間的推移，人們發現地球磁場正在詭異加速偏移，為了應對這一變化，地磁專家不得不緊急修改地磁模型。甚至有專家認為，地球的南北極大約每20萬至30萬年便會反轉，但上一次的磁極反轉發生在78萬年前。

世界三大數學猜想即費馬猜想、四色猜想和哥德巴赫猜想。費馬猜想的證明於1994年由英國數學家安德魯·懷爾斯（Andrew Wiles）完成，遂稱費馬大定理；四色猜想的證明於1976年由美國數學家阿佩爾（Kenneth Appel）與哈肯（Wolfgang Haken）藉助計算機完成，遂稱四色定理；哥德巴赫猜想尚未解決，目前最好的成果（陳氏定理）乃於1966年由中國數學家陳景潤取得。這三個問題的共同點就是題面簡單易懂，內涵深邃無比，影響了一代代的數學家。