暗物质（dark matter）

物理学家认为，宇宙中大约82%的物质是暗物质。它不与光(准确地说，是与电磁辐射)相互作用，因此我们看不到它。那么我们怎么知道它的存在呢?

“暗物质的证据最早出现在20世纪30年代，但直到20世纪70年代才被认真对待。星系或星系团似乎是被比我们实际看到的更多的物质的引力拉在一起的——这种不可见的物质被称为暗物质，被认为构成了我们宇宙的27%。通过观察星系群以及它们是如何运动的，我们就可以计算出有多少引力将它们聚集在一起。根据这个计算，我们可以推断，如果没有比我们所看到的引力更大的引力将系统凝聚在一起，那么它就会飞离。

我们也可以观察银河系外围的气体和恒星，它们围绕中心枢轴运行，我们可以得出结论，这些气体和恒星若不是有比我们实际看到的更多的物质吸引，它们会逃逸到星系间空间。

暗物质本身的证据很简单，而且几乎是不容置疑的:恒星和星系的运动方式表明，一定有什么看不见的东西在对它们施加引力。这和19世纪推断海王星存在的理由是一样的，因为天王星的轨道被一个更遥远的看不见的物体的引力偏离了。

在我们的太阳系中，引力使行星落向太阳的趋势和轨道运动的离心效应之间存在着一种微妙的平衡。同样，在整个星系的更大尺度上，引力和运动的破坏性效应之间也存在平衡。引力倾向于把所有东西都拉到中心，而运动的破坏性效应如果没有引力的作用，就会使组成星系的恒星分散。暗物质之所以被推断存在，是因为观测到的运动速度快得惊人——快得无法仅靠我们所看到的恒星和气体的引力来平衡。

在盘状星系中，暗物质存在的证据来自于对恒星和气体云速度的测量。这些速度，尤其是那些在大多数恒星之外、远离中心枢纽的离群行星的速度，高得令人费解。如果最外层的气体和恒星只受到我们所能看到的引力的影响，它们就应该在逃逸，就像海王星和冥王星如果像地球一样快速移动，就会逃脱太阳的影响一样。观测到的高速度告诉我们，一个巨大的不可见晕围绕着大的星系。如果没有大量的黑暗物质，星系就不会稳定，而是会分崩离析。这些美丽的圆盘或螺旋本质上只是“发光的沉积物”，被巨大的、不可见的、性质未知的物体群的引力控制着。星系的体积和重量都比看起来大十倍。在更大的范围内，同样的论点也适用于整个星系团，每个星系团的直径为数百万光年。要把它们连在一起，需要的引力大约是我们观测到的恒星和气体质量的5倍。”

那么暗物质是由什么组成的呢?答案很简单，没人知道，尽管有很多备选理论。