暗物質是宇宙中最為神秘的存在之一。天文學家們已經為揭開暗物質的真相努力了近80年，希望搞清楚這彌漫在宇宙中的神秘物質究竟由什麼構成。

之所以稱它為“暗物質”而非普通物質，是因為它與傳統意義上的物質有著根本性的不同。這種特性使得其研究充滿挑戰。

暗物質在宇宙學中被稱為“暗質”，它無法通過電磁波的觀測進行研究，因為它不與電磁力發生作用。目前，人們只能通過引力效應間接確認它的存在，並已證明宇宙中充滿了這種物質。

暗物質被認為是一種比電子和光子還小的物質，不帶電荷，不與電子發生相互干擾。它甚至能夠穿越電磁波和引力場，是宇宙的重要構成部分之一。

儘管暗物質的密度極低，但因數量龐大，其總品質非常可觀。研究表明，暗物質佔據了宇宙中約84.5%的物質含量，而人類可見的物質僅約佔宇宙總品質的5%。儘管我們無法直接觀察暗物質的存在，但它對星體光波和引力的干擾卻是顯而易見的。

宇宙中的物質並不全是發光的，有許多未被觀測到的物質佔據了相當大的比例。這種“隱形”物質使得我們難以準確測定宇宙的物質密度。根據計算，天文學家通過動力學推算，宇宙中約九分之八的物質屬於暗物質。這意味著，包括太陽在內的可見天體僅由宇宙品質中的一小部分構成。

研究數據顯示，可視物質的密度僅為宇宙臨界密度的5%。如果將暗物質的質量計算在內，宇宙的實際物質密度將遠高於這一水準。這一發現對於瞭解宇宙未來的演化至關重要。

通過確定宇宙的真實密度，人類可以依據弗裡德曼理論推斷宇宙的未來走向：它會無限膨脹，還是在經歷膨脹、收縮和再膨脹的迴圈。因此，破解暗物質這個謎題，對於揭示宇宙的最終命運具有重要意義。然而，宇宙中的暗物質究竟是什麼？它們的來源又是什麼？這些問題成為現代天文學和物理學的核心議題。

早在上世紀30年代，荷蘭天體物理學家奧爾特便提出，為了解釋恆星的運動，需要假設太陽附近存在著不可見的暗物質。在1933年，茨維琪通過對室女座星系團中星系運動的觀察，更加堅信星系團記憶體在大量暗物質。而奧爾特等人則認為，在太陽系周圍和銀河系的區域內，這些尚未被觀測到的暗物質可能是極其微弱的褐矮星，或者是品質為木星30到80倍的大型行星。

美國天文學家巴柯的理論分析進一步表明，在太陽附近，暗物質的數量可能與發光物質相當。

通過引力透鏡研究以及對宇宙大尺度結構的觀測表明，暗物質佔據了宇宙品質的23%。同時，天文學家還發現約73%的宇宙成分為暗能量，而普通物質僅佔約4%。暗物質不僅可以解釋宇宙加速膨脹的問題，也對宇宙結構形成起到關鍵作用。科學家們推測，暗物質極有可能由超出傳統粒子物理模型的全新粒子構成。

暗物質的存在最早是通過觀察球狀星系的旋轉速度得以推測的。此外，引力透鏡效應、宇宙微波背景輻射等研究也進一步證實了暗物質的存在。根據現代宇宙學，宇宙的密度可能由70%的暗能量、5%的普通物質，以及約20%的冷暗物質和5%的熱暗物質組成。

暗物質被稱為“世紀難題”，它佔據了宇宙90%的空間，但始終無法直接觀測到。甚至連愛因斯坦都曾對其表示懷疑。然而，令人欣喜的是，經過十年觀測，中國紫金山天文臺的科學家捕捉到了暗物質可能留下的“足跡”——高能電子。這個發現或許成為暗物質存在的有力證據，為破解這一宇宙難題帶來了新的希望。

暗物質的謎底或許仍需數十年甚至更長時間才能揭開。但隨著科學技術的不斷進步，人類對這一神秘物質的認知將逐步加深，最終可能解開宇宙起源與未來的密碼。