現代天文學的進步有目共睹且成就斐然，隨著光學以及射電等類型的望遠鏡口徑的擴展，人類幾乎已經能看到宇宙的盡頭，可觀測宇宙的規模已達直徑930億光年，這其中包含著過萬億個星系，然而如此巨量的天體其實只佔已知宇宙總質量的4-5%左右，也就是說我們人類通過各種技術手段所能看到的事物只有宇宙的1/20那麼多，剩下的96%的事物還都沒有被發現，雖然我們能從一些現象中感受到它們的存在，也知道它們的一些特性，但是由於根本看不到它們，所以目前我們對其所知甚微。
這些看不見的“它們”是什麼呢？其實它們就是暗物質和暗能量了，其中暗物質的比例為26%左右，暗能量的比例為70%左右，相對於可見物質來說，這兩者才是宇宙的真正主導者。它們不同於由重子構成的普通物質，無法產生電磁作用，小範圍中基本無法感知它們的存在，只有大到星系級別的天體，才能看出他們帶來的明顯影響，然而我們所能看到的也只是它們帶來的影響而已，人類至今沒有手段可以直接監測到它們的蹤影。
人類感知到暗物質的存在是從星系的運行中推導出來的，因為一個星系如果只有恆星的話，那麼越遠離中心的恆星旋轉速度應該越慢才對，但是實際觀測結果卻表明星系邊緣的恆星旋轉速度也很快，根據星系質量和恆星間的引力來計算判斷的話，邊緣的恆星都會被甩出星系，從而導致星系逐漸瓦解掉，也就是說，如果星系不受某種大質量事物影響的話，那麼星系很可能就不存在，因此天文學家們假想有一種看不見的物質主導著星系的運行，並且起著星系中不可或缺的凝聚作用，這種看不見的物質，就被科學家們稱之為暗物質，雖然人類還沒有直接看到暗物質的存在，但已經有越來越多的天文現象在印證著它們的存在，前幾年我國發射的“悟空”衛星，目的就是搜尋暗物質並看到它的模樣，期待它的火眼金睛能給我們帶來驚喜。
而暗能量的存在則是從宇宙大爆炸理論中直接推導出來的，但宇宙大爆炸理論是從哈勃發現了星系等天體的紅移才推導出來的，這兩者直接相關，天體的紅移現象說明我們的宇宙正在膨脹中，但是我們又知道宇宙中的天體都是有引力存在的，越大質量的天體引力越強大，然而天文觀測卻發現，只要不是足夠近距離的天體，其距離都在不斷拉長，放眼宇宙，我們所能看到的絕大部分的天體都得離我們而去，是什麼造成了這種現象呢？其實正是暗能量。
天文學家們原先認為暗能量的產生和宇宙大爆炸直接相關，基本是原始宇宙爆炸後形成的活動能量，正是它的強大力量在推動宇宙不斷膨脹，但是後來天文學家們又發現宇宙大爆炸之後有過一段時間的減速階段，但是之後宇宙又處於加速膨脹中，因此推測暗能量可能還與宇宙中的量子分佈和漲跌現象有關，不過暗能量更不容易被發現，相對於暗物質來說，它更加的神秘莫測，而星系相對這兩種無比強大的事物而言，只不過隨波逐流罷了。
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