“暗物質”是一種不可見物質，這種神奇的物質是宇宙的主要組成部分，人類已知的所有物質都不屬于暗物質，如果把宇宙中的物質都加在一起，那么可見物質只有物質總量的15%，剩下的85%都屬于暗物質。
暗物質最大的特點就是“看不見”，首先，暗物質并不黑，只是這些物質不會參與電磁作用，因此暗物質不會和光發生反應，既不反射也不輻射，所以人類無法用眼睛觀察到暗物質。
暗物質不會和電磁作用力產生反應，但是這些物質仍然會產生引力，所以暗物質應該存在一定的質量，并且所有的暗物質的狀態都是高度穩定的，至少從宇宙誕生再到現在，星系中的暗物質一直保持著穩定的狀態。
科學家認為，暗物質應該是一種人類尚未發現的基本粒子組成的，甚至是某種我們還無法理解的物質形態，因為我們無法確定單個暗物質原子的大小和形狀，只能根據有限的信息去判斷和分析，既然暗物質看不見也摸不著，為什么科學家就認定了暗物質存在呢？
暗物質的前身有很多，比如古希臘哲學家假設的“以太”，還有熱力學中的“黑體”，都和暗物質很類似，但是這些物理學概念又不是完全和暗物質一樣，只是在一些概念上和暗物質十分相似。
科學家目前不能百分百肯定暗物質真的存在，因為人類沒有辦法觀察和研究暗物質，只能從宇宙中的一些現象來側面推斷暗物質存在，因為宇宙中天體的運動存在很多違反引力定律的現象，在宇宙中觀察到的數據和人類計算的數據有一定的誤差，所以科學家就假設了“暗物質”的存在來解釋這些誤差。
宇宙中大部分星系的質量和亮度不符合，這代表宇宙中大部分天體結構的主要組成部分是人類看不見的物質。其次，在宇宙中，大質量天體產生的引力會促使小質量的天體運動，最后產生自轉和公轉等天體現象。
月球圍著地球轉，地球圍繞太陽轉，而太陽圍著銀河系中心的黑洞旋轉。科學家發現銀河系中，距離銀河系中心比較遠的恒星圍繞銀心公轉的速度要比預測的數值大很多，恒星公轉的速度越快，就需要更大的引力來保證這個恒星不會被“甩”出去，但是從理論上看，星系中可見物質產生的引力不足以束縛高速公轉的恒星，星系應該“散架”才對。
可是我們的星系仍然可以保持穩定，就算恒星的公轉速度要比理論中大很多，這些恒星仍然在老老實實的圍繞著銀河系中心旋轉，這意味著銀河系的引力要比我們估算的更大，而最好的解釋方式就是在銀河系中存在很多我們看不到的物質，這些物質產生的引力穩定住了這些恒星！
在愛因斯坦的廣義相對論中預言了“引力透鏡效應”，在廣義相對論中，引力的本質是“時空彎曲”，而在宇宙中一些擁有超高質量的天體附近，時空的扭曲程度會特別高，當光線路過這段扭曲的時空會形成多個影像，這就是神奇的“引力透鏡效應”。
引力透鏡產生的原因就是物體質量引發的時空彎曲，暗物質同樣具備質量，所以在大質量的天體附近可能會聚集更多的暗物質，這些暗物質會加劇引力透鏡效應，所以科學家可以根據引力透鏡效應產生的圖像來分析出這個天體附近的暗物質分布。科學家通過天文望遠鏡觀察遙遠天體產生的引力透鏡效應已經獲得了一些可以直接證明暗物質存在的證據。除非我們的理論存在巨大的漏洞，否則暗物質這種看不見的物質就應該存在。
除了暗能量之外，科學家認為宇宙中還存在大量的“暗能量”，可能就是這些暗能量在驅使著宇宙運動，宇宙不斷加速膨脹可能就和暗能量有關，能量和物質的質量其實是等價的，只不過存在的形式不一樣，有研究指出，暗物質可能在被不斷的消耗，逐步轉化為暗能量，這可能會影響到宇宙的未來。
關于暗物質和暗能量的研究可以幫助人類完善現有的理論，更重要的是暗物質和暗能量的后續演化很可能和宇宙的未來有關，如果暗物質不斷減少，暗能量一種增加，宇宙膨脹的速度越來越快，很可能會導致宇宙“大撕裂”，就像是一個被打了太多氣的氣球一樣炸裂。
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