遠方的遠方的風景
對於暗物質的概念是上個世紀30年代被加州理工的教授茲威基提出的，他當時研究後發星系團，結果發現星系的運動速度過大，要想維持現有的穩定狀態，這個星系團就需要額外的看不到的一種物質。儘管他提出很早，但是一直沒有被大家重視，一直等到了70年代才被天文學家通過觀測仙女座星系中的旋轉曲線的時候才得以再次被重視，之後才逐漸得到大家的承認。到目前為止，已經有非常多的方法能夠確認暗物質的存在，在wiki百科上列出了有11種之多，除過旋轉曲線之外，還有子彈星系團，引力透鏡，CMB功率譜等等。
對於暗物質的探測方式也主要有三種方式，通常包含了上天，下地和探測器。中國在前兩種方式上，也是和國外可以競爭的。上天的話，中國有暗物質衛星，俗稱悟空衛星。國外有費米衛星等。下地有上海交大的熊貓計劃X，國外也有好多類似的地下計劃。目前探測器的方式就是指利用歐洲CERN的LHC通過對撞來產生暗物質粒子，但是很遺憾的是，到目前還都沒有探測到任何的暗物質跡象，但是地下的探測方式已經在逐漸的提高探測極限。所以有些科學家在考慮其他的探測模型和參數探測空間。
從探測國家上而言，無論是空間探測，還是地面探測，中國在這兩方面都做的很不錯，但是美國，意大利在這方面也都很好。
黑洞來客
暗物質研究，我國已經緊追而上，並取得重大成果。
圖示：全球第一個暗物質探測衛星，是我國於2015年12月17號發射的悟空號暗物質探測衛星（Dark Matter Particle Explorer，簡稱DAMPE）。
暗物質探測衛星，是中國發射的第一個空間望遠鏡。製造這枚衛星，花費了一億美元，屬於空間科學戰略性先導專項，標誌著我國在重大基礎科學項目上開始發力追趕發達國家。並且在2017年獲得重大成果，很有可能確證了暗物質的存在和湮滅。
目前國際上推測暗物質的方式有三種：
在加速器上探測暗物質粒子
在地下直接探測暗物質粒子
在天上間接探測暗物質粒子
但都沒有取得決定性成果，迄今為止已經花費數百億美元。
暗物質是什麼？
暗物質經常與反物質混淆，但天文學家知道暗物質不是反物質，因為當反物質與物質接觸時，它會消滅自身並釋放出大量的伽瑪射線。由於我們沒有檢測到如此大量的任何獨特的伽馬射線，因此可以排除暗物質是反物質的可能性。
圖示：外圍恆星運動速度太快（左圖），按探測到的質量計算，它的運行速度不能超過右圖。箭頭的長度代表速度。
暗物質這個概念的出現，最初是用來解釋遙遠星系中那些明顯異常的恆星運行速度。恆星要保持在星系中不飛出去，那麼它離星系中心越遠，其速度就必須越慢，因為飛太快，就會脫離星系的引力，徑直飛入太空，成為流浪的恆星。以太陽系為例，水星的旋轉速度就比海王星快得多。
圖示：如果所有行星都用同樣的時間繞太陽公轉一圈，那麼外圍行星會因為速度太快，飛出太陽系了。
水星圍繞太陽轉一圈只需要88天，公轉速度為每秒47.89千米/秒
而海王星圍繞太陽轉一圈則需要165年，這不僅是因為它運動的距離要比水星長得多，同時也因為它的公轉速度很慢，只有5.43千米/秒。
實際上，隨著行星越是遠離太陽，公轉速度就越慢，這是一種必然。讓我們把其他行星的公轉速度都例出來，以下速度都是平均軌道速度。
水星： 每秒47.89千米。
金星： 每秒35.03千米。
地球： 每秒30千米。
火星： 每秒24.13千米。
木星： 每秒13.06千米。
土星： 每秒9.64千米。
天王星：每秒6.81千米。
海王星：每秒5.43千米。
但是那些遙遠的星系中，繞星系中心公轉的恆星運動速度明顯不對勁。它們轉得太快了，需要額外的引力來解釋，它們的運動速度過快同時還沒有飛出星系的理由。而額外的引力需要額外的物質來提供，由於觀察到的物質總量與根據恆星運動速度計算出的物質量之間存在一個差值。這個差值就被稱為暗物質。
圖示：綠線表示沒有暗物質時的情況，黃線表示實際觀察到的情況。這中間的差值，天體物理學家們使用暗物質假設來進行解釋。
最初，天文學家們認為，只要仔細觀察，就能將差值補上，但隨著時間的流逝，他們意識到一件事，暗物質是真的暗。以現在人類擁有的所有觀察手段，都無法直接探測到它們的存在。這意味著除了擁有引力之外，暗物質和我們熟悉的常見物質之間存在物理學上的重大差異！
這個推論，非常振奮人心，也讓暗物質成為真正的神秘現象，宇宙級神秘現象，而不是某個偏僻的公寓鬧鬼那種扯淡的神秘現象。
暗物質真的是暗物質，雖然我們無法直接看到它們，但它們存在的效應又是如此明顯。就像我們的眼睛雖然看不到紅外線，但我們知道它的存在，因為紅外線有熱效應。暗物質也一樣，雖然我們所有種類的望遠鏡，比如探測可見光、紅外形、X射線、伽馬射線等等的望遠鏡都不能直接看到暗物質，但是它必然存在，因為它表現出了引力效應，而物質最基本的屬性就是引力效應。
經過多年研究，一些理論物理學家，對暗物質提出了一些猜想。比如，暗物質除了存在引力效應之外，它們依然有可能會與宇宙射線相互作用，當宇宙射線與暗物質相互作用時，可能導致暗物質湮滅，這時候暗物質可能會產生反質子，即質子的反粒子。反質子很快就會和普通物質之間發生湮滅現象，產生可觀察的高能射線。
而我國的暗物質粒子探測衛星，就是去尋找這種特定的高能射線，是否真的存在，並且已經取得重大進展，很有可能將證實暗物質的存在和湮滅現象。
暗物質粒子探測衛星，有三大科學目標，不僅僅是探測暗物質
觀測高能電子和伽瑪射線來尋找和研究暗物質粒子
在宇宙射線起源方面取得突破
觀測高能伽瑪射線, 嘗試發現量子引力效應
為了實現這些目標，關鍵在於看得清測得準。悟空將測量所有入射的高能粒子，並測量這些高能粒子的三個主要物理量：能量大小、來自何處（方向）、電荷多少。
為了實現這個目標，暗物質粒子探測衛星擁有這些探測器:
塑閃陣列探測器，將入射粒子分類；
硅微條陣列探測器，探測粒子的方向和電荷；
BGO量能器，再次測量入射粒子方向，以及能量，再次鑑別粒子的種類；
中子探測器，再次鑑別粒子種類，尤其是將高能電子和伽馬射線與質子、重核分別開。
這四大探測器，可以組合出75916路子探測器，是我國飛在天上的電子學方面最複雜的一顆衛星。
圖示：目前認為，暗物質產生的伽馬譜線、暈狀伽馬射線和奇異電子能譜與常規物質有顯著差異，通過探測這三者來對暗物質進行鑑定。
2017年，11月30號，中科院宣佈，悟空衛星很可能已經發現暗物質存在的證據。不過，細節還在研究中。
暗物質真的存在嗎？
但是，並非所有物理學家和天體物理學家都接受暗物質假設，他們認為遙遠星系中的異常現象，也許有別的解釋，比如我們看得還不夠仔細，比如我們的望遠鏡還不夠強大。這其中最矛盾的地方就是，我們自己的銀河系中似乎不存在暗物質。但沒人知道為什麼不存在，最簡單的解釋，可能就是我們能把銀河系看得足夠清楚，所以觀察值和理論計算值之間不存在重大誤差。
圖示：圖中的線條表示，遙遠星系中可能的暗物質分佈範圍。宇宙中的暗物質分佈很不平衡，但沒人知道這是為什麼。
裸猿的故事
人類活到今天，真得感謝這位隱身的【粒子小兄弟】。
造就第317位講者 袁強
紫金山天文臺研究員
暗物質粒子探測衛星「悟空」團隊成員
暗物質這個概念是怎麼來的呢？這要從一個方程講起。
我們可以把它稱作宇宙的定律，它的名字叫「愛因斯坦場方程」，它有另外一個名字叫「廣義相對論場方程」，它還有一個低配版本，就是「牛頓萬有引力定律」，想必知道的人可能會更多一點。
這個方程描述的是宇宙中的物質彼此之間的引力關係，但是在天文觀測中，我們很多時候發現這個方程好像有不成立的情況。
暗物質就是從這樣的一些反常的現象中發現的。
01 人類如何發現暗物質可能存在？
在愛因斯坦還沒有出生的時候，人們用牛頓定律來理解天體運動。
當時，大家只知道太陽系有七大行星，從裡到外依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星和天王星。它們都在引力作用下繞著太陽運行。
通過牛頓萬有引力定律，人們可以準確地計算出每一顆行星的運行軌跡，可以預期這顆行星今天應該出現在什麼位置，明天應該出現在什麼位置。不光是太陽對它們的影響，甚至行星之間的相互作用和運行規律我們都能很好地掌握，計算結果與觀測結果都能對得上。
唯獨最外圍的天王星是個例外，它的運動始終體現出那麼一些不規律性，人們預期它應該在某個位置，事實上它總是會偏一點，讓人非常困惑。
1843年到1846年間，兩位年輕的天文學家，英國的亞當斯（John Couch Adams）和法國的勒維耶（Urbain Jean Joseph Le Verrier），他們分別通過萬有引力定律推算出在天王星之外還有一顆不為人知的行星，正是它影響了天王星的運動。
1846年，德國的天文學家伽勒（Galle Johann Gottfried）用望遠鏡在亞當斯和勒維耶預測的天區發現了這顆行星，也就是後來為人所知的海王星。
這個事情給我們一個什麼啟發呢？就是說，如果你發現已有的定律什麼地方不太對勁，那麼這很可能意味著，在某些地方存在某些不為人知的東西。
這個現象，持續困擾著學界。
到了1930年，瑞士的天文學家茲威基（Fritz Zwicky）在觀察星系團（由相互之間有一定力學聯繫的若干個星系集聚在一起組成的星系集團）的時候發現了一個奇怪的現象，有些星系的運動速度遠遠超過了它所在的星系團本身的逃逸速度。
逃逸速度是一個什麼概念？大家知道，當我們發射的火箭和宇宙飛船達到第一宇宙速度的時候，它們就能繞著地球做勻速圓周運動，如果這個速度更快，達到所謂的第二宇宙速度，那麼飛船或者火箭就能脫離地球引力，飛離地球，這就是逃逸速度。
之所以說茲威基發現的這個現象非常不可思議，是因為按照原有的認知，這個星系團早就應該分崩離析了。於是他提出了一個大膽的猜測，認為這個星系團裡面很可能存在一些我們還看不到的物質，它們提供了額外的引力把這些星系牽制住，使得它們不會跑掉。
這是暗物質存在的一個強有力的證據，茲威基現在也是公認的暗物質研究先驅。
1970年左右，人們又發現了另外一個現象，即星系外圍物質的運動規律與星系旋轉曲線相悖。星系旋轉曲線，是指星系中不同位置的天體繞星系中心運動的速度遵循「越靠近太陽，速度越快，越遠離太陽，速度越慢」的規律。我們可以根據萬有引力定律推算出星系在不同位置的預期速度。
但現實如圖所示，我們看到綠色的點越往外速度越快，跟我們的經驗完全背道而馳。
這個現象再次指向了此前的猜測——在星系的黑暗區域，很可能存在著大量物質，提供了某種引力，加快了其它天體的運動速度。迄今為止，類似的證據不勝枚舉。有人可能心裡會犯嘀咕：會不會是愛因斯坦的方程出問題了呢？
這種可能性是完全存在的。愛因斯坦的理論顯然不應該是宇宙的終極理論，未來，我們有可能會超越愛因斯坦。在我們對這個問題的研究過程中，有兩個值得注意的地方：
第一，我們對愛因斯坦的廣義相對論已經做了很充分的檢驗，在我們力所能及的範圍之內，愛因斯坦的理論是精確成立的；
第二，有一些學者也在試圖修改愛因斯坦的理論，但事實上很困難，他們所做的修改往往只能夠解決某些問題，放到另外的問題上就又說不通了，需要做另外的修改，也就是說，至今未有突破。
這兩點告訴我們：如果宇宙中確實存在暗物質，哪怕現在看起來不那麼好理解，那麼我們這個宇宙反而是更容易理解的。
甚至，暗物質最好是存在的。它的存在對我們來說很關鍵，因為它可以加速星系的形成。如果宇宙中沒有暗物質，就沒有銀河系，沒有太陽系，也就沒有我們人類自身。所以說，某種程度上我們也得感謝暗物質，給了我們存在的機會。
02 暗物質是怎樣的一種存在？
既然我們相信暗物質的存在，或者說希望它存在，那麼它到底是什麼樣的東西呢？目前，我們對暗物質的理論定義是：通過天文觀測推斷出來的可能存在於宇宙中的一種不可見物質。這就是把它叫做「暗物質」的原因。
這個動畫展示計算機模擬出來的暗物質在宇宙中的分佈狀況，我們的銀河系大概就相當於畫面中的一個小點，由此可見宇宙有多麼宏大多麼壯觀！
那麼暗物質在其中的佔比是多少呢？從能量的角度看，佔了68%；從物質的角度看，佔了27%；而我們所熟悉的那些普通物質，只有5%。概括地來說，暗物質在宇宙中處於一種稀疏、不均勻分佈的狀態，在亞星系尺度上有一些團狀結構。
理論上說，地球附近包括我們周圍也應該有暗物質。根據天文學家的測量，一個立方厘米，就是我們一個手指頭這麼大的空間裡面，暗物質的質量大概等同0.3個氫原子，如果我們把整個地球的暗物質收集起來，總共不到一公斤，所以暗物質對我們的生活幾乎沒有任何影響。
普通物質是由各種各樣的粒子構成的，如果暗物質存在的話，那它可能是什麼樣的粒子呢？
這個表是粒子物理的標準模型，已知的宇宙都是由這些粒子構成的，但是當我們拿它去跟我們認識到的暗物質屬性做比對的時候，卻發現沒有一種已知的粒子可以滿足這些屬性。這說明了暗物質很可能是一種超出標準模型的新粒子，更具體來說，是一種弱相互作用的大質量粒子。目前我們對暗物質的認識，也就到這一步。
03 如何尋找暗物質？
既然我們對暗物質有了這麼一個框架性的或者叫方向性的認知，下一個問題自然就是：我們能不能探測到這樣的粒子，以及如何探測？
目前的辦法有這麼幾種：第一種比較簡單粗暴，通過高能粒子對撞，直接把暗物質造出來，但是位於歐洲核子中心的全球最大型粒子對撞機，至今還未發現暗物質的存在。
第二種辦法可以叫「入地」。我們身邊的這些暗物質粒子，它有可能和我們有一種很微弱的相互作用，需要非常精密的儀器才能探測到，由於空氣中有大量的宇宙射線粒子，它們會對實驗形成很強的干擾，所以我們必須把實驗放在很深的地下實驗室去做。
中國在四川錦屏山下建了深地實驗室，目前正在開展兩個暗物質探測實驗，照片上是上海交通大學PandaX暗物質探測團隊，雖然至今也還沒發現暗物質粒子的信號，但他們對暗物質粒子屬性給出了一個很強的約束，已經是目前世界上靈敏度最高的實驗結果。
第三種辦法就是「上天」，因為暗物質湮滅之後會產生一些標準模型粒子，也就是普通粒子，而地球大氣層把這些粒子的大部分都擋在了外面，通過發射衛星探測器，我們在大氣之外觀察這些宇宙高能射線粒子，可以間接地尋找暗物質。
我們有一顆叫做「悟空」的暗物質粒子探測衛星，它是全世界觀測能段最寬、分辨率最高、本底最低的暗物質探測器。
「悟空」這個名字是由一位叫林磊的網友取的，他是一位天文愛好者。這個名字取得非常傳神，從字面意思看，是「領悟虛無」，正好跟探測暗物質的這個事情契合；其次，孫悟空有一雙能看清宇宙萬象的火眼金睛，我們的探測器也應該具備這樣的能力。
那麼悟空看到了什麼東西？
我們去年底發表了第一個成果，在國際上引起了很大的反響。橫軸是宇宙射線裡一種叫電子的能量，縱軸反映的是不同能量的粒子數。
這個圖只是反映我們看到的現象，還有很多無法解釋的東西，比方說圖上有一個點好像突然就跳上去了，這裡是不是存在暗物質呢，還需要進一步的研究。
《自然》和《科學》的社論稱，悟空開啟了中國空間科學的新紀元。
04 如果找不到暗物質？
如果找不到暗物質怎麼辦呢？這是我經常被問到的一個問題。
我認為找到暗物質當然很好，那將是一個非常大的進展。但就算沒有找到暗物質，也並不代表我們的努力是沒有意義的。它意味著我們需要去突破愛因斯坦的理論，我們對宇宙基本規律的認知，還需要一個飛躍。
在熱力學能量守恆定律被提出來以前，曾有很多人想製造出「永動機」，儘管最後都以失敗而告終，但這些失敗的嘗試很大程度上推動了我們最終發現能量守恆定律。
當然，我個人不希望暗物質的探測是這樣的一種結局。
人類為什麼要探索宇宙？對我而言，就是我為什麼要去探索暗物質？即使明知道它對我們生活的影響微乎其微。
回顧歷史我們就會發現
基礎科學的每一次突破
都會帶來技術上的重大飛躍
對我們的思維方式和生活方式產生重大影響
暗物質究竟能夠給我們帶來什麼？
誰又知道呢？
文字丨漫倩
校對丨其奇
造就 | 劇院式的線下演講平臺，發現創造力
造就
暗物質，顧名思義，也可以理解為“看不見的物質”，這裡的“看不見”當然不僅僅指的用眼睛看不見，人類探測器也很難找到暗物質的存在！
那麼，科學家們是如何發現有暗物質的存在呢？
天文學家們在觀察遙遠星系邊緣的天體運動情況時，發現那裡的天體運動速度很快，遠遠超出理論計算出來的速度，而且天體距離星系中心越遠，速度就越慢，但觀察結果並非如此！
這意味著如果沒有其他的力量“拉拽”著邊緣的天體，它們應該飛離星系才對，但事實上並沒有這樣！這意味著必定存在一種物質，這種物質利用強大的引力“拉拽”著性子邊緣的天體！
而由於很難探測到該物質的存在，科學家們把它叫做“暗物質”，它與普通物質一樣具有引力作用。而且通過計算得知，暗物質的數量達到普通物質的4倍！
雖然暗物質才是宇宙的主人，但遺憾的是目前人類對它的研究少之又少，因為暗物質只通過引力與我們發生作用。
目前對暗物質的研究也談不上最厲害的，因為每個國家對暗物質的認知都差不多，並沒有實質性發現。不過從研究進程來看，我國走在世界前列！
如果你經常看中央三套，就會發現在國家品牌計劃廣告中，就有一個關於暗物質研究的介紹，我們還有暗物質衛星（悟空衛星）。當然國外也有費米衛星，還有歐洲CERN對暗物質的研究！
期待著有一天人類能徹底揭開暗物質神秘面紗！
宇宙探索
假設的暗物質暗能量
天文觀察到了天體紅移現象，既天體的紅移現象只能用超光速澎漲和天體超光速位移兩方面解釋，至於其它方面的解釋還是空白。依據天體紅移，星系團運動速度不應比正常速度偏快，連中心體的引力也不支持超快部分的速度。天體紅移只能令科學界震驚，只好推測宇宙在作超光速澎漲運動，不會推測天體在作超光速位移，其它方面是空白。宇宙澎漲的力來自那裡，是什麼樣的力支持克服向心引力而澎漲運動，是科學界的困擾，依此，科學界在推測的基礎上再假設有暗物質暗能量的存在，是5倍暗物質支撐明物質作離心澎漲運動，暗能量支持澎漲的力。
天體紅移現象
天文觀察到了天體紅移現象，是整個星系的位移速度表現為紅移現象，星系整體自轉也在加快，並且天文觀察的事實客觀上得出了紅移量與離觀察者的距離成正比，說明天體澎漲速度在加快，趨向於無窮作超光速運動，這違反了引力向心運動規律，違反了自然規律，違反了暗物質分佈是均勻的推測規律。從宇宙大爆炸開始，認為宇宙澎漲速度一直是單調增加，天體澎漲速度可趨向於無窮大，可無窮超過光速，這個觀察結果是模糊的，無法前去證實。宇宙大爆炸前是不澎漲的，都是在引力收縮的作用下變為了奇點。倘若是宇宙大爆炸時引起了宇宙大澎漲，理應爆炸中心力最強，然後是單調減少，直至趨向於靜止。一個是超光速澎漲，一個是澎漲趨向於靜止，兩方面矛盾重重。宇宙澎漲起源於大爆炸前，還是大爆炸後，或是同時產生的，都難以理解，靠想象解決問題，好象假設的暗物質成為了事實。
推測和假設都不成立
宇宙大爆炸前只是一個奇點，不存在澎漲現象，也沒有所依的紅移現象，宇宙所有存在的物質都在引力收縮力作用下使之變成奇點，包括暗物質也變成了奇點，也向心運動了。爆炸時瞬間澎漲力是逐漸減弱的，而依據紅移推測得澎漲矢量是逐漸加強的，要解決這個矛盾只能說宇宙澎漲與爆炸無關才行。宇宙大爆炸時不見暗物質參加，爆發力也不需要暗物質支撐，白身完全可離心運動。因此，依據暗物質沒表現為推力，暗物質沒出現在宇宙空間，得宇宙大爆炸前和爆炸時假設的暗物質暗能量是不成立的。宇宙大爆炸後，多於明物質5倍的暗物質是什麼時候產生的，推力是什麼時候出現的，成了未解之謎。澎漲超光速運動的時間在宇宙中存在了138億年，還是200億年，這方面實際上屬想象的世界了。在銀河系天文觀察方面已證實了無澎漲運動，同時也就證實了銀河系無假設的暗物質暗能量存在。依據暗物質是均勻分佈的，由支撐性決定，得銀河系沒有分佈暗物質，與假設均勻分佈條件矛盾，從而得假設的暗物質暗能量在客觀上不成立，得推測的宇宙澎漲運動現象也不成立。
宇宙超光速澎漲得原宇宙空間為零
天體紅移現象無法解釋，只好推測空間存在澎漲運動。宇宙138億年的超光速澎漲，使時間距離無法想象的變化著，巳知現在的半徑460億光年，設宇宙澎漲速度為3倍多光速，得原來的宇宙半徑為零，得宇宙原來無空間存在，這根本不符合客觀規律，只符合數學規律。倘若依此計算結果，得推測的宇宙澎漲客觀上不存在，得假設的暗物質暗能量不成立。
對暗物質存在規律的推測
暗物質遵循引力相互作用規律存在，這巳形成了共識，除此之外一無所獲，剩下的就是多如牛毛的想象，離找到暗物質相差920億光年。暗物質比明物質多5倍，現在連亳毛都未碰到，整個科學界就說不過去了。認為暗物質具有物質性，起支撐作用，必具固態性，如此多的暗物質不可能都是軟綿綿地給天體支撐力，以推動式支撐。固態暗物質反不反射光，激光探不探得到，公轉，自轉運動狀態未知，暗物質越吹越神了。在宇宙澎漲存在的前題下，暗物質起推動明物質離心超光速澎漲。問題來了，那麼暗物質離心去推明物質自身又是靠什麼推動的呢？這方面就難譜了，只能認為純屬於靠想象的澎漲了，想象的澎漲運動也就根本不符合客觀實際，只符合想象的存在了。
蘭天1969飛碟製造專家
暗物質是廣泛存在於宇宙空間中，和常見物質沒有電磁相互作用、僅具有弱相互作用的物質。由於不具有電磁相互作用，所以這類物質無法“看”到，故而稱為暗物質。
暗物質到目前為止也只是一個猜測可能存在的物質。早前科學家們在研究一些星系的運動狀態時，發現了嚴重違反萬有引力的現象：星系中天體的運動速度和靠著星系質量計算出來的理論速度嚴重不符!即如果僅靠這些星系明面上的質量提供的萬有引力，根本無法維持這些星系的結構!
這說明星系種必然還存在著某種我們無法觀測到的物質在提供額外的萬有引力以維持星系結構。而這種物質，就被起名為暗物質。
至於有關暗物質的研究，世界上包括美國在內都沒有取得什麼突破性進展，要不然也不會連暗物質是否真的存在都無法給出一個明確答案了。現在各國也僅僅是利用一些探測器進行高能射線、微波背景、引力異常探測手段等從側面印證暗物質的存在。
不過，還有一種可能就是暗物質根本就不存在，就像當初我們認為光的傳播介質“以太”存在一樣。如果暗物質不存在，或許又需要一個像愛因斯坦一樣的人物來提出一個全新的引力理論來解釋星系結構和引力不匹配的問題了。
科學探秘頻道
暗物質從字面意思來看就是看不見的物質，但這種看不見並不是像黑洞那樣看不見，黑洞雖然無法看見但還能用射電望遠鏡確定其位置，但是暗物質是射電望遠鏡也束手無策的，我國的悟空號暗物質探測衛星升空三年來有沒有找到暗物質的真身。
暗物質是一種理論上存在於我們宇宙的不可見物質，在目前的標準宇宙模型中暗物質佔到了宇宙物質總量的75%，天文學家最早意識到暗物質存在是因為發現星系外圍的恆星運動速度大於內側恆星運動速度，按照萬有引力定律外圍的恆星如果運動速度比內側快，那麼就會被甩出去，但事實上星系外圍的恆星並沒有被甩出去，於是科學家預測星系內一定還存在一個看不見的引力源，這個引力源和星系的引力一起將整個星系牢牢束縛。
這個看不見的引力源就是暗物質，現代天文學通過對天體運動和背景輻射的觀測，提出暗物質應該廣泛存在於星系，星系團以及全宇宙之中，今天科學界已經相信了暗物質的存在，但是卻遲遲沒有找到暗物質的真身。
現在各國對暗物質的研究還處於初級階段，談不上誰領先誰，而且將來任何一個國家發現暗物質之後都會第一時間向科學界公開，從而讓所有科學家都去研究暗物質，讓人類進一步認識自身所處的宇宙。
宇宙探索未解之迷
施鬱
（復旦大學物理學系）
以前我回答過什麼是暗物質，不再重複。現在談談研究到什麼程度。
基本信息：還！沒！有！找！到！暗物質！
但是尋找暗物質的工作正在如火如荼地進行。
可以分為直接探測和間接探測兩種實驗。 直接探測尋找與暗物質散射引起的原子核的反衝，後者又會發射閃爍光子。一般都是利用地下的礦井。中國在四川錦屏山洞就有這樣的實驗。 另外作這樣的地下實驗的還有澳大利亞的Stawell，美國明尼蘇達的Soudan，加拿大Ontario的Sudbury的SNOLAB(原來探測中微子的實驗室，分享了2015年的諾貝爾獎)，意大利的Gran Sasso實驗室，西班牙的Canfranc 實驗室，英國的 Boulby實驗室。
間接測量是搜尋暗物質粒子在外太空湮滅或者衰變的產物。 丁肇中先生在太空站的alpha磁譜儀就是尋找暗物質湮滅導致的宇宙線。另外，美國NASA的康普頓伽馬射線觀測衛星上Energetic Gamma Ray Experiment Telescope和費米伽馬射線空間望遠鏡的功能之一是尋找暗物質導致的伽馬射線。放在俄羅斯衛星上的PAMELA通過探測正電子和反質子來尋找暗物質。 中國的悟空衛星，即DAMPE通過探測高能伽馬光子、電子和宇宙線離子來尋找暗物質。
物理文化與施鬱世界線
暗物質是理論上存在的一種物質，但是看不到，藉助人類目前的探測器也觀測不到，可以這麼說，它不是構成那些可見天體的物質，但是呢，它卻廣泛的存在於宇宙空間中。
現代的天文學家們通過對引力透鏡效應現象、天體的運動、宇宙的大尺度結構等方面的觀測，認為暗物質存在，並且暗物質存在的作用剛好與暗能量相反。
暗能量是被天文學家們廣泛地認為是推動宇宙快速膨脹的幕後推手，而暗物質在抵抗著膨脹，一般上認為，星系能夠維持一定的形態，很大程度上是依賴於暗物質的作用。
暗物質與暗能量，看起來似乎比黑洞還要神秘得多，在宇宙中，我們肉眼可以看到的物質只佔宇宙的4.9%，剩下的就是暗物質與暗能量了，佔到了宇宙總能量的95.1%。
一般上認為，暗物質廣泛的存在於星系、星際雲團、星團中，它起到了維持形態的作用，宇宙中暗物質的質量要比那些可見物質的質量大得多，暗物質的質量佔到了宇宙中總物質質量的85%。
現代科學家們知道的關於暗物質的信息很少，只能確定以下信息：
暗物質是非常穩定的，基本上不參與電磁相互作用，也基本不參與強相互作用；
暗物質是有質量的，但是單個的暗物質粒子的質量無法確定；
暗物質粒子的運動速度應該是遠遠低於光速的。
現在的問題是，科學家還沒有發現暗物質粒子，不過，在世界上有許多研究機構在研究了，期望能夠找尋到暗物質粒子。至於哪個國家對暗物質的研究最出色，我想說，全人類對於暗物質的認知還是處於一個朦朧狀態，不存在出色不出色。厲不厲害之分，如果有科學家找尋到暗物質粒子了，那麼成果也是會公佈於全世界的。
科學船塢
暗物質，簡單來講就是看不見的物質。
那為什麼看不見呢？因為暗物質不參與電磁相互作用，不發光，不反射光，也不遮擋光，換句話說，它根本不和光玩兒，所以對於我等普通物質而言，暗物質看不見摸不著，不可謂不神秘。
暗物質研究到什麼程度了？可以說是人類對其知之甚少。我們之所以肯定暗物質的存在，主要是因為萬有引力。有物質就會有引力，暗物質雖然看不見摸不著，但它發出的引力卻是實實在在存在的。
人類對暗物質的好奇和探索從未停止，截至目前，已經發射了四顆暗物質探測衛星，分別是阿爾法磁譜儀AMS-02（the Alpha Magnetic Spectrometer）、美國費米衛星Fermi-LAT（the Large Area Telescope on the Fermi Gamma-Ray Satellite）、日本的CALET衛星（CALorimetric Electron Telescope）以及中國的“悟空”。
2015年12月17日，我國發射了首個暗物質粒子探測衛星，即大家熟悉的悟空，它的首個科學目標就是利用其火眼金睛發現暗物質的蛛絲馬跡。 與其他三個探測器相比，“悟空”在“高能電子、伽馬射線的能量測量準確度”以及“區分不同種類粒子的本領”這兩項關鍵技術指標方面更為領先。
