上世紀７０年代末，美國天文學家維拉·魯賓發現銀河系的一個不規則現象：根據重力法則，銀河系應該早就土崩瓦解。銀河群星之所以圍繞一箇中心點旋轉，是因為相互的重力吸引產生出了一個向心力。然而，銀河系的可見物質質量根本不足以產生這樣巨大的向心力。這就意味著銀河系還存在著一些肉眼看不見的“黑暗物質”。
科學家進而斷定，宇宙中的９０％都是由黑暗物質組成的，然而黑暗物質到底是什麼，目前沒有一個科學家回答得出來。據美國天文學家維拉魯賓稱，如果讓他選，他更願意相信牛頓力學存在問題，也不願意相信宇宙中存在一些看不見的黑暗粒子。
黑暗能量是物理學上最著名、最令人困惑的問題之一。根據萬有引力，宇宙膨脹將會減速，然而1998年兩組美國天文學家在測量一批超新星的飛離速度和距離時，不約而同地得出同一個驚人結果：宇宙膨脹不僅沒有減速，相反正在加速！也就是說，宇宙除了萬有引力外，必定還存在一種更強的斥力，科學家將其稱之為“真空斥力”，對應的能量就被稱為“黑暗能量”，這一發現被《科學》雜誌列為1998年最重要的科學發現之一。
然而，黑暗能量究竟是如何產生的？與黑暗物質有何關係？它們遵從什麼樣的物理定律？科學家至今一無所知。
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