暗物质与暗能量在现代物理学中的意义
宇宙中的暗物质和暗能量
宇宙中的暗物质和暗能量在我们所熟知的宇宙中，暗物质和暗能量是两个神秘而又引人瞩目的概念。
它们是构成宇宙的重要组成部分，却又极其难以被观测和理解。
本文将探讨宇宙中的暗物质和暗能量，以及它们对宇宙演化的重要意义。
一、暗物质：宇宙中的隐形力量暗物质，顾名思义，是一种不发光、不与电磁波相互作用的物质。
在宇宙中，暗物质占据着绝大部分的比例，约占宇宙总质量的27%。
然而，我们却无法直接观测到暗物质，它宛如一个隐形的力量，只能通过间接的天文观测和理论推测来认识它的存在。
暗物质最重要的证据之一来自于星系旋转曲线的观测。
根据牛顿力学的理论，我们预期星系中的物体离开星系中心后速度会递减，但观测结果却显示了完全相反的情况。
星系的恒星和气体在远离中心的轨道上具有高速度，这表明星系中存在着额外的引力源。
暗物质被视为解释这种现象的最佳候选者，它通过引力相互作用影响着星系中的可见物质运动。
此外，宇宙微波背景辐射的研究也提供了暗物质存在的证据。
宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸后剩余下的热辐射，通过对其温度分布的观测研究，科学家们发现，只有假设存在暗物质，并通过暗物质的引力作用，我们才能解释宇宙背景辐射的密度涟漪分布。
暗物质的本质依然是一个谜，科学家们提出了一些理论模型来解释它的组成，如超对称理论和阿克西恩理论等。
然而，迄今为止，还没有观测实验能够直接揭示暗物质的本质。
对于暗物质的研究仍然是当前宇宙学的重要课题之一。
二、暗能量：加速膨胀的推动力暗能量是另一个神秘的存在，它是一种反重力效应的能量形式，可以推动宇宙的加速膨胀。
根据观测数据表明，暗能量占据了宇宙总质能的约68%，比暗物质还要更多。
暗能量的存在最早由对超新星爆发的观测研究得出，当大型星系团中的超新星爆发时，科学家们观测到远离中心的超新星亮度比预期要高，这可以解释为暗能量的推动效应，使得宇宙膨胀速度越来越快。
暗能量的性质和来源同样是一个谜。
一种被广泛接受的解释是，它是宇宙真空的一种属性，被称为“宇宙常数”。
揭秘宇宙之谜——暗物质与暗能量
揭秘宇宙之谜——暗物质与暗能量在浩瀚的宇宙中，存在着许多人类尚未解答的谜题，其中最令人着迷的莫过于暗物质和暗能量。
这两个概念虽然听起来充满神秘感，却是现代物理学和天文学研究的前沿话题。
暗物质是一种无法直接观测到的物质，不发光也不吸收光线，因此不能通过常规的天文望远镜来检测。
科学家之所以推断其存在，是因为它对宇宙中的星系旋转速度、星系团的动力学行为以及宇宙大尺度结构的形成有着不可忽视的影响。
如果没有暗物质的引力作用，我们现有的物理定律难以解释这些现象。
暗能量则更加神秘，它是宇宙加速膨胀的幕后推手。
在1998年通过对Ia型超新星的观测揭示出宇宙膨胀速度不仅没有减缓，反而在加快。
这一发现震惊了科学界，因为按照当时的物理学理论，宇宙膨胀应该是减速的。
为了解释这一现象，科学家们提出了暗能量的概念，认为它是一种充斥在整个空间中的能量形式，推动着宇宙的加速膨胀。
尽管暗物质和暗能量的存在已经得到广泛认可，但它们的真身仍是一个谜。
目前流行的理论认为，暗物质可能是由一种或几种未知粒子组成，这些粒子不参与电磁相互作用，因此无法被直接观测。
而暗能量的本质更是众说纷纭，有的科学家认为它可能与量子场论中的真空能有关，也有研究者探索其他可能性。
研究暗物质和暗能量不仅对于理解宇宙的基本规律至关重要，也对我们自身的未来有着深远影响。
例如，如果能够揭开暗物质的面纱，可能会带来新的物理理论和技术革命；而了解暗能量的性质，则可能为解决能源问题甚至实现星际旅行提供线索。
尽管目前我们对暗物质和暗能量的了解还非常有限，但是科学家们正在利用地下实验室、粒子加速器、深空探测等手段进行探索。
随着技术的进步和理论的发展，我们或许能够在不久的将来揭开它们神秘的面纱，解锁宇宙更深层次的秘密。
在追求知识的道路上，暗物质与暗能量如同两扇待开启的大门，背后隐藏着宇宙的真相。
我们对它们的认识每深入一层，对宇宙的理解就会提升一步。
这是一场漫长而艰巨的探索，但也是充满希望和梦想的旅程。
物理学中的暗物质和暗能量的理论研究
物理学中的暗物质和暗能量的理论研究暗物质和暗能量是物理学中的两个重要概念。
它们并不是我们日常生活中所熟悉的物质和能量，因为它们无法被直接观测到。
然而，它们对于解释宇宙的演化和结构起着至关重要的作用。
本文将介绍暗物质和暗能量的理论研究的现状和未来方向。
一、暗物质我们知道，物质在引力作用下会相互吸引，从而形成各种天体。
不过，天体之间的引力作用是不够的，宇宙中应该还有不少物质存在，但它无法被直接观测到。
这种不存在于日常生活中的物质就被称为暗物质。
那么，暗物质究竟是什么？目前物理学家们还不能给出准确的答案。
但是，研究表明，暗物质可能是一种新的粒子，它们不参与强力和电磁相互作用，只参与弱相互作用和引力相互作用，因此难以被探测到。
目前，科学家们正在进行暗物质的探测研究。
最传统的方法是观测宇宙学的现象，比如宇宙微波背景辐射和宇宙射线等。
这些观测可以揭示宇宙大尺度的结构和成分。
此外，一些实验设备也被用来探测暗物质。
例如，世界上最大的实验设备之一，欧洲核子中心的大型强子对撞机（LHC），正在进行探测暗物质的实验。
未来，随着技术的发展，我们有望更好地理解并探测到暗物质的本质。
对于暗物质的研究，将有助于我们更加深入地理解宇宙的结构和演化。
二、暗能量暗能量是另一个物理学中的重要概念。
它是用来解释宇宙膨胀加速的原因。
我们知道，以前人们认为宇宙的膨胀速度在不断减缓，而现在的研究表明，宇宙的膨胀速度在不断加速，这被称为宇宙加速膨胀现象。
暗能量就是解释这种现象的一种理论概念。
暗能量是负压力的一种形式，其特点是，越来越快的扩张会不断增加宇宙中的暗能量。
由于暗能量具有反重力作用，因此它会推动宇宙的膨胀速度不断加速。
但是，即使到目前为止，科学家对暗能量的了解仍然十分有限。
暗能量的本质和它如何影响宇宙的膨胀仍然是一个未解之谜。
三、未来展望随着技术的进步和研究的深入，未来有望更好地了解暗物质和暗能量的本质。
一些新技术和实验设备的发展，如欧洲空间局规划的“暗能量普查卫星”等，将可以提供更加精确的数据，从而推动我们对暗物质和暗能量的理解。
物理学中的暗物质与暗能量
物理学中的暗物质与暗能量暗物质与暗能量是物理学中一个极为重要的概念，也是关于宇宙存在的两个重要问题。
在人类对宇宙的探究中，我们了解到宇宙中只有大约5%的物质是可见的，剩下的95%是我们无法直接观测到的“暗物质”和“暗能量”。
那么，什么是暗物质和暗能量呢？它们为什么会在宇宙中存在？本文将为您详细解释相关的知识点。
一、什么是暗物质？暗物质指的是宇宙中一种不存在热电波辐射，无法被直接观测到的物质。
然而，它能够通过相互作用与可见物质组成宇宙的物质结构。
暗物质和可见物质的差别在于它们的组成物质不同：可见物质是由原子构成，而暗物质是由一些微弱粒子组成，这些粒子不与光子相互作用。
这也就是为什么我们无法直接观测到它们。
那么，为什么暗物质能够被推测出来呢？在爱因斯坦提出广义相对论之后，研究人员发现，行星的轨道和星系的运动与可见质量并不相符合。
也就是说，通过对星系运动的观测，我们知道了星系内除了可见物质之外，还有一些相当可观的物质质量存在，不断地影响星系的未来命运。
研究认为这些影响是由一些我们无法观测到的物质——暗物质引起的。
暗物质存在的证据还包括通过宇宙微波背景辐射的观测，研究者发现，在宇宙早期的膨胀中，暗物质扮演了很重要的角色。
二、什么是暗能量？与暗物质相对应的就是暗能量。
相对于暗物质而言，暗能量更加神秘、难以理解。
在物理学中，暗能量指的是导致现代宇宙加速膨胀的一种能量，这种能量占宇宙总体能量的近七成。
人类对暗能量的探究其实也可以追溯到20世纪初期爱因斯坦提出广义相对论之后。
当时爱因斯坦引入了一个问题：为什么宇宙不会收缩呢？此后许多学者认为，暗能量是爱因斯坦“宇宙常数”的一种形式，用于解释宇宙不断膨胀的情况。
但是，迄今为止，我们对这种能量仍不是完全理解，因此我们称之为暗能量。
三、暗物质和暗能量的差别所在虽然暗物质和暗能量都是我们不可见的能量，但它们在本质上是有所不同的。
暗物质是存在于宇宙中的大量的物质，这种物质只能用重力作用来推测它们的存在，但是它们的存在足够强大可以影响宇宙的演化方向。
天文学概念知识：宇宙学中的暗物质和暗能量的物理意义
天文学概念知识：宇宙学中的暗物质和暗能量的物理意义在宇宙学研究中，暗物质和暗能量是两个极其重要的概念。
它们对于我们理解宇宙的演化和结构都有着至关重要的意义。
本文将从物理意义和研究进展两个方面来探讨暗物质和暗能量的相关问题。
一、物理意义1.暗物质暗物质是宇宙中一种尚未被发现的物质，因其不与电磁波相互作用，所以不能被直接观测到。
目前，对于暗物质的存在、组成、性质等还存在很多未知的问题。
但通过对宇宙学和天体物理学的研究，我们可以借助间接观测的手段，来推测暗物质存在的证据。
暗物质的物理意义，在于它对宇宙的形成和演化起到了重要的作用。
宇宙的加速膨胀、星系的旋转速度、星系团的质量、宇宙微波背景辐射等现象，都表明暗物质存在，并且它是构成宇宙90%以上物质的主要组成部分。
只有理解暗物质，我们才能更好地研究宇宙的结构和演化，推理宇宙的结构演化史和未来的发展方向。
2.暗能量暗能量是宇宙中一种压强为负的能量形式，它的存在使得宇宙加速膨胀。
相比之下，普通的物质（如可见星系中的星体、尘埃和气体等）和辐射（如宇宙射线、X射线、光、微波辐射等）对宇宙的加速膨胀都是起减速作用的。
目前，对于暗能量的本质还没有达成共识，它的产生和由何种粒子、能级等组成依然存在着很多科学家的争议。
暗能量的物理意义，在于它对宇宙学研究及宇宙的演化方向产生了重大影响。
它是宇宙演化的基础性驱动力，改变了宇宙膨胀的性质，推动了未来的宇宙演化，影响了宇宙的总体结构。
加速膨胀的宇宙具有不同于减速膨胀（或收缩）宇宙的性质，这意味着对于宇宙与普遍理论的关系、物理规律的变化和宇宙结构的表现等都带着新的挑战和机遇。
二、研究进展1.暗物质经过几十年的研究，暗物质的存在已经被普遍接受，并在很多宇宙学理论和模型中被广泛应用。
但暗物质的本质至今仍然未被确认。
目前，关于暗物质性质的研究主要有两种思路：一是探测暗物质的粒子性质（暗物质粒子研究），二是通过观察宇宙的结构和演化，对暗物质的性质做出推测（宇宙学研究）。
物理学中的暗能量和暗物质
物理学中的暗能量和暗物质随着现代科技的不断发展和人类对宇宙的探索深入逐渐，人们对宇宙本质的认识也在不断拓展。
在物理学中，暗能量和暗物质成为了研究的热点对象，它们既神秘又令人心悸。
一、暗能量与暗物质的定义暗能量是宇宙中存在的一种特殊的物质，是令宇宙膨胀加速的主要推动力量。
暗能量的特点是不可见、不可观察、不可测量，因此它的存在也很难被证明。
目前科学家们对暗能量的研究主要集中在科学模型和计算方面，以对其特性进行进一步的分析与解释。
暗物质成为了物理学中一种极为重要的物质，它是宇宙中不可见的物质，也是宇宙中能够控制星系和星团运动的物质。
暗物质的存在并不是通过观察和实验来得到的，而是通过星系和星团的运动方程来推断出来的。
二、暗能量和暗物质的关系暗能量和暗物质在宇宙中都占据着重要的位置，但它们的本质却非常不同。
相比较而言，暗物质的存在更加显然和稳定，因为我们可以通过观测星系和星团的运动轨迹来证明其存在。
而暗能量则相对更加神秘，因为我们对它的理解主要来源于计算和模型推测，目前还没有直接的观测数据能够证明其存在。
不过，暗能量和暗物质都扮演着极其重要的角色。
暗物质的存在是使得可见物质聚集成星系和星团的原因，而暗能量则是推动星系和星团的运动加速膨胀的主要力量。
我们可以将暗能量和暗物质比喻为驱动宇宙发展的机制，它们促进了宇宙的进程和演化，是宇宙中极其重要的存在。
三、未来关于暗能量和暗物质的研究在未来的科研计划中，对于暗能量和暗物质的研究仍然是很重要的。
目前，科学家们探索它们的手段主要包括大规模的计算和建立各种科学模型。
这些研究能够让我们对暗能量和暗物质有更深入的认识和理解，也能够帮助我们更好地探索宇宙的本质。
此外，在未来的宇宙探索中，也将进一步寻找能够对暗物质和暗能量进行观测的方式，来证明它们的存在和性质。
比如说目前正在建造中的欧洲空间局的全新宇宙望远镜，就将会在未来的宇宙探索中发挥重要作用。
总之，暗能量和暗物质是物理学研究中的两个重要对象，它们对宇宙的演化和发展起着决定性作用。
暗物质与暗能量
暗物质与暗能量什么是暗物质暗物质（Dark Matter）是一种比电子和光子还要小的物质，不带电荷，不与电子发生干扰，能够穿越电磁波和引力场，是宇宙的重要组成部分。
暗物质的密度非常小，但是数量非常庞大。
自从牛顿发现了万有引力定律以来, 人们就一直尝试用引力理论来解释各种天体的运动规律, 在这个过程中, “暗物质”的概念很早就已经形成了。
现代意义下的暗物质概念是瑞士天文学家家弗里兹·兹威基（Fritz Zwicky）早在1933 年研究后发星系团中星系运动的速度弥散时就提出来了。
他根据所测得的星系速度弥散并应用维理定理得到了后发星系团的质光比, 发现其比太阳的质光比要大400 倍左右。
1934 年，他在研究星系团中星系的轨道速度时，为了解释“缺失的物质”问题而正式提出了暗物质的概念．但当时并没引起太多的关注，直到40 年后，人们在研究星系中恒星的运动时遇到类似的困难: 人们发现如果仅考虑可见( 发光) 物体彼此之间的相互吸引力，那么各式各样的发光天体( 包括恒星、恒星团、气状星云，或整个星系) 运动的速度要比人们预想的快一些。
暗物质存在最直接的证据来自于漩涡星系旋转曲线的测量。
通常测量的旋转曲线在距离星系中心很远的地方会变平, 并且一直延伸到可见的星系盘边缘以外很远的地方都不会下降。
如果没有暗物质存在, 很容易得到在距离很远的地方旋转速度会随距离下降: v(r)= GM(r)! r ∝1!r因此, 平坦的旋转曲线就意味着星系中包含了更多的物质。
2003 年，Wilkinson 微波背景各向异性探测( WMAP) 、Sloan数字巡天( SDSS) 和最近的超新星( SN) 等天文观测以其对宇宙学参数的精确测量，进一步有力地证实了暗物质的存在．这在人类探索宇宙奥秘和物质基本结构的道路上无疑是一个光辉的成就．最新数据显示，在宇宙能量构成中，暗能量占72%，暗物质占23%，重子类物质只占了5%左右．暗物质的探测暗物质的探测可以分为如下3 种方法。
暗物质与暗能量
暗物质与暗能量导言：暗物质与暗能量是当今天文学领域中备受关注的热门话题。
它们是构成宇宙的重要组成部分，能够影响到宇宙的演化和结构形成。
本文将深入探讨暗物质与暗能量的概念、性质以及它们对宇宙演化的影响。
一、暗物质的概念与性质1.1 暗物质的定义暗物质是一种无法直接探测到的物质形式，不与电磁辐射相互作用，因此无法在实验室中观测到。
然而，通过对天体运动的观测和宇宙背景辐射的分析，科学家们认为暗物质存在于宇宙中，占据着巨大的比例。
1.2 暗物质的组成目前，科学家还不清楚暗物质的确切组成。
理论上，暗物质可能由一种或多种新型粒子组成，这些粒子与我们熟知的基本粒子不同。
暗物质粒子所具有的性质，仍是科学探索的课题。
1.3 暗物质的重要性虽然暗物质不直接与电磁辐射相互作用，但它通过引力与其他物质相互作用，对宇宙的演化产生了巨大的影响。
暗物质的引力作用维持着星系的稳定、决定了星系的形态结构，并在宇宙大尺度结构的形成过程中发挥重要作用。
二、暗能量的概念与性质2.1 暗能量的定义暗能量是一种解释宇宙加速膨胀现象的假设能量。
它是存在于宇宙各处的均匀能量场，填满了整个宇宙空间。
2.2 暗能量的特点暗能量具有负压力，这种压力表现为负的引力效应，使得宇宙膨胀加速。
暗能量的密度是恒定的，因此随着宇宙的膨胀，暗能量会不断增加。
2.3 暗能量的研究意义暗能量的存在及其引起的宇宙加速膨胀现象仍然是科学难题。
科学家们希望通过深入研究暗能量的性质，揭示宇宙的演化规律，推动宇宙学理论的发展。
三、暗物质与暗能量的关系与影响3.1 暗物质与暗能量的对比虽然暗物质与暗能量都是宇宙中未知的成分，但它们在多个方面存在显著差异。
暗物质通过引力影响星系尺度结构的演化，而暗能量则主要影响宇宙的整体膨胀。
3.2 暗物质与暗能量的共同作用虽然暗物质与暗能量的性质不同，但它们的作用共同影响着宇宙的演化：暗物质的引力凝聚了可观测物质和星系结构，而暗能量则促使宇宙膨胀加速。
物理学中的黑暗物质和暗能量
物理学中的黑暗物质和暗能量现代宇宙学理论认为，不仅存在可观测的物质和能量，还存在着无法直接观测到的黑暗物质和暗能量。
这两种“暗”物质和能量对于宇宙的演化和结构形成有着十分重要的作用。
然而，它们的存在并没有得到直接证实，仍是一个令人迷惑的问题。
本文将简要探讨黑暗物质和暗能量在物理学中的重要性及其现有研究进展。
一、黑暗物质黑暗物质通常指的是在观测范围内无法直接探测到的物质，但其存在可以通过对周围天体和宇宙结构的引力作用间接推断和测量。
目前，宇宙中约有27%左右的物质是黑暗物质，但其组成和性质仍不为人类所知。
那么，黑暗物质究竟是什么呢？目前存在很多种可能性的假设，但均无法在实验室中直接验证。
一个被广泛接受的假设是暗物质是由一种或几种未知粒子组成的，具有电荷中性、几乎无反应性和弱相互作用等特性，与普通物质基本没有相互作用。
这些粒子通常被称为暗物质粒子，具体物理性质目前仍在研究中并没有被确认。
尽管没能直接观测到，黑暗物质对于宇宙学有着举足轻重的作用。
由于暗物质具有引力作用，它们可以在形成星系、星系团和宇宙大尺度结构等过程中对普通物质产生引力作用，从而影响宇宙的演化和结构形成。
此外，黑暗物质还可以解释形成和早期演化宇宙中普通物质的起源和分布。
二、暗能量暗能量是同样令人困惑的一个问题。
相比于黑暗物质，暗能量对宇宙的作用更加隐蔽、间接，但其影响同样深远。
目前可观测宇宙中的能量有68%来自暗能量，其具体性质和来源仍然存在较大的不确定性。
暗能量是一种引力反向作用的能量。
它在宇宙扩张过程中对于宇宙加速膨胀产生了重要作用。
暗能量的负压力可以产生导致加速膨胀的引力反向作用，使得宇宙的膨胀速度逐渐加快。
这一现象是由于暗能量在全宇宙范围内均匀分布而产生的宇宙学常数效应导致的。
暗能量的性质极度神秘，也是当前物理学研究的热点之一。
在大部分物理理论中，对于暗能量的来源和特性仍然缺乏统一的解释。
最广泛接受的理论是暗能量是真空能在高能物理学中的应用，但暗能量多为消极误差、甚至"无法被再现，这为暗能量的研究增加了许多困难。
天体物理学中暗物质和暗能量的作用
天体物理学中暗物质和暗能量的作用天体物理学是研究宇宙中天体的性质、演化和相互作用的科学领域。
在天体物理学的研究中，暗物质和暗能量是两个重要的概念，并且它们在宇宙的演化和结构形成中发挥着重要的作用。
暗物质是一种不能被直接探测到的物质，其存在只能通过其对可见物质的引力作用来间接推断。
根据天体物理学家的研究，暗物质占据了宇宙中大部分的物质，大约占总质量的27%。
然而，暗物质的组成仍然是一个谜团，科学家们目前只能通过观测它在宇宙中的影响来推测其性质。
暗物质在天体物理学中扮演着至关重要的角色。
首先，暗物质通过其在宇宙中的分布和引力作用来影响星系的形成和演化。
天体物理学家通过观测星系的旋转曲线以及星系团中星系的分布情况，发现暗物质的引力作用是维持星系的稳定性，防止星系碎裂的关键因素之一。
其次，暗物质对于宇宙大尺度结构的形成也起到了重要的推动作用。
在宇宙演化的过程中，暗物质的引力作用使得可见物质聚集在一起形成了星系团、超星系团等大尺度结构。
暗能量是另一个在天体物理学中扮演重要角色的概念。
暗能量是一种均匀分布在宇宙中的能量形式，其特点是具有负压力。
根据当前观测数据，暗能量在宇宙总能量中占据了约68%。
暗能量的存在是解释宇宙加速膨胀的原因之一。
暗能量的作用主要体现在宇宙的动力学过程中。
研究发现，暗能量具有负压力，这意味着它对空间的膨胀产生了排斥力，推动着宇宙的加速膨胀。
在宇宙诞生初期，物质和辐射起到了主导作用，使得宇宙经历了一个减速膨胀的阶段。
而随着时间的推移，相对论物质和辐射的贡献逐渐减小，暗能量逐渐占据了主导地位，宇宙的膨胀开始加速。
暗能量的存在和作用对宇宙的演化产生了深远的影响。
它不仅影响宇宙的膨胀速率，还影响了星系的形成和演化。
暗能量的存在使得可见物质聚集的速度变慢，星系的形成变得更为困难。
暗能量还决定了宇宙背景辐射的演化，这对我们理解宇宙早期的结构形成过程至关重要。
总结起来，暗物质和暗能量在天体物理学中发挥着重要的作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
暗物质与暗能量在现代物理学中的意义
《自然杂志》１９卷４期的‘探索物理学难题的科学意义'的９７个悬而未决的难题：２
８．宇宙中的暗物质是由什么粒子构成的？
美籍华人著名的物理学家、诺贝尔奖金获得者李政道把“一些物理现象理论上对称，但实验结果不对称”、“暗物质问题、暗能量问题”、"类星体的发能远远超过核能，每个类星体的能量竟然是太阳能量的1015倍"、“夸克禁闭”称为是21世纪科技界所面临的四大难题.“暗物质是笼罩20世纪末和21世纪初现代物理学的最大乌云，它将预示着物理学的又一次革命.”
现代宇宙学观测表明宇宙中存在暗物质和暗能量.但是它们的起源仍然是个谜.我们能找到的普通物质仅占整个宇宙的4%，各种测算方法都证实宇宙的大部分是不可见的.要说宇宙中仅仅就是暗色尘云和死星体是很容易的，但已发现的有力证据说明，事实并非如此.正是对宇宙中未知物质的寻找，使宇宙学家和粒子物理学家开始合作，最有可能的暗物质成分是中微子或其它两种粒子：neutralino和axions（轴子），但这仅是物理学的理论推测，并未探测到，据认为这三种粒子都不带电，因此无法吸收或反射光，但其性质稳定，所以能从创世大爆炸后的最初阶段幸存下来.
杨振宁讲：“所谓暗物质、暗能量就是非常稀奇的事物，这里面我想是可能引出基本物理学中革命性的发展来的…… 假如一个年轻人，他觉得自己一生的目的就是要做革命性的发展的话，他应该去学习天文物理学.”
在新世纪之初，美国国家研究委员会发布研究报告，列出了在新世纪需要解答的11个与宇宙有关的难题，并同时建议美国政府的研究机构加强协调，集中资源为这些难题寻找答案.这份题为《建立夸克与宇宙的联系：新世纪11大科学问题》的报告，是由19位权威物理学家和天文学家联合执笔.科学家们在报告中认为，暗物质和暗能量应该是未来几十年天文学研究的重中之重.“什么是暗物质”和“暗能量的性质是什么”，在报告所列出的11个大问题中分列为第一位和第二位.
李政道教授曾多次指出：“暗物质是笼罩20世纪和21世纪初现代物理学的最大乌云，它将预示着物理学的又一次革命.” 李政道指出：“20世纪初的大问题是太阳能的来源；21世纪初的大问题是暗能量的来源”，“了解暗物质和暗能量，是人类在21世纪科学的大
挑战.” 李政道指出，“21世纪初科学最大的谜是暗物质和暗能量.它们的存在，向全世界年轻的科学家提出了挑战.暗物质存在于人类已知的物质之外，人们目前知道它的存在，但不知道它是什么，它的构成也和人类已知的物质不同.在宇宙中，暗物质的能量是人类已知物质的能量的5倍以上.宇宙中的暗能量是已知物质能量的14倍以上.宇宙之外可能有很多宇宙.”李政道先生2009年访问上海交通大学，并做了“以天之语，解物之道”的精彩演讲，其中他如是谈暗物质与暗能量：宇宙的总能量中只有5%是已知物质的能量，其中95%我们都不了解，其中25%是暗物质，70%是暗能量.现在暗能量也是交大物理系研究的重点.什么叫暗物质，什么是暗能量我们不知道，但是我们知道他占据了宇宙的95%.我们现在知道的物质是由电子、质子、中子-和极少量的正电子、反质子等等构成.
李政道在《科技导报》2005年第5期上发表的专稿《在我的祖国纪念Einstein》，其中关于能量，有以下四段话：“我们人类能感知到的常规物质的能量（也就是已了解部分的宇宙），只占整个宇宙能量的5%或者更小些，其它95%的能量都不是由我们现在所知的物质构成的.”“我们宇宙中的能量大多数是暗物质和暗能量，既看不见，也不知道是什么东西.暗物质对所有我们能测量的光、电场、磁场、强作用（核的能力场）都不起任何作用，可是，暗物质有引力场（地心吸力就是引力场）.通过引力场我们知道有暗物质存在，而且，暗物质的总能量比我们这类物质的总能量要大了5倍，或5倍以上.可是对暗物质的其它性质，我们完全不知道！”“暗能量的性质更是奇怪，它能产生一种负的压力.Einstein在20世纪早期就曾假设过负压力这种性质的存在.后来，因为没有实验的支持，Einstein就放弃了这一个方向.在裂变和聚变反应中，反应前后物质的质量有少量的差异.按照Einstein的著名质能公式E=mc2，这些少量的质量差异能够转化为巨大的能量.而暗能量可以将物质质量全部消失，完全转化为能量！”“最近几年，通过哈勃太空望远镜，我们发现，我们的宇宙不仅是在膨胀而且是在加速地膨胀.从它膨胀的加速度可以推算出，它是由于一种负压力也就是暗能量的存在才膨胀的.而这暗能量的总量占据全宇宙能量的70%.”
李政道、杨振宁观点截然不同：2005年4月18日《中国科学报》登载李政道、杨振宁的文章.李文认为广义相对论更重要的作用是在21世纪，因为要弄清暗物质、暗能量的问题，还得靠爱因斯坦的理论来指导；杨文却认为物理学的基本规律在20世纪，已全部被发现了，21世纪将是基本规律在各领域的应用.《中国科学报》登载了《我科学家挑战现代物理学“两朵乌云”》，报道由中科院多个研究所、上海交通大学、中国原子能科学院等多家科研单位参与的国家“973”计划项目“暗物质、暗能量的理论研究及实验预研”.认为19世纪末，经典物理学已经非常成熟，但是上空飘浮着“两朵乌云”：一是迈克尔逊-莫雷实
验，一是黑体辐射实验.后来，它们却分别促使了相对论和量子论的发现，极大地推进了人类对物质世界的认识.和19世纪末相似，20世纪末的物理学上空也漂浮着“两朵乌云”，一是暗物质，一是暗能量.杨振宁先生所指出的方向，实际上全国都在努力进行20世纪物理学成果的应用.李政道先生所指出的方向，有一批人取得国家的经费支持，国内以中科院理论物理所等单位为主的主流理论物理学家是沿此方向前进的.希望对两种观点都能一视同仁，在基本粒子和宇宙学方面既发表主流派的意见，也发表对主流派质疑甚至反对的意见.
牛顿发现引力定律，但不知其所以然.爱因斯坦的广义相对论认为，引力是物质和能量所产生的时空弯曲.近来有迹象表明，原子等“可见物质”只占宇宙中总物质的5％，其余25％是暗物质，70％是暗能量.现有的引力理论未能解释宇宙的95％，显然这不可能是完整的理论.一些科学家提出不同的解释，其中包括具有11维时空的超弦理论.——摘自奥弗比（Dennis Overbye）的文章.。