如果要问现在物理学界和天文学家最关心的是什么，一般我们会说暗物质、暗能量、引力波、中微子等。没错，其实这当中的任何一个都能帮助我们打开一个新世界，都是目前研究的最前沿领域。今天，我们就来讲一讲：暗物质。
发现暗物质
不知道你有没有想过一个问题，为什么科学家没事研究起了暗物质？
其实这并不是没有来由的。这要从上世纪30年代说起，当时有两位大神级的天文学家都发现了一个类似的天文学现象。这个现象总结下来就是一些恒星系或者星系跑得比理论更快。
那究竟是咋回事呢？
我们都知道，地球是绕着太阳转的，太阳其实是绕着银河系中心在转的。
那转速到底有多快呢？
这就可以利用牛顿的万有引力定律来计算，万有引力指的是物质之间有彼此吸引的吸引力。
万有引力和质量成正比，和两个物体之间的距离的平方成反比。
科学家利用理论其实是可以计算出地球绕着太阳转的速度，同时其实也可以计算出太阳绕着银河系转的速度的。而我们要知道的是银河系也是绕着本星系群的中心在转的，而本星系群其实绕着室女座超星系团在转。
因此，我们也可以利用理论来计算出银河系的绕转速度，本星系群的绕转速度。问题其实就出现在这个速度上，就拿太阳来说，太阳绕着银河系转的理论值是160km/s，但实际上观测的结果却是240km/s。
那我们就来思考一个问题，太阳跑得比理论更快，那就意味着需要更大的引力来拽住它，否则他就会被甩出去。这就有点在甩耳机线，如果甩的越快，我们要拽住耳机的力就越大，如果速度到一定程度，而我们没有用足够的力拽住，这个耳机就会被甩出去。
经过天文学家的再三确认，他们发现，如今我们能够观测到银河系中物质的总质量所能提供的引力是不足以拽住太阳的。那究竟是咋回事呢？
他们不得不假设应该存在可以额外提供引力的物质存在，只不过我们看不到这个物质，这个物质就被称为暗物质。
寻找暗物质存在的“证据”
我们要知道的是，不能你说这个物质存在就存在，必须拿出一些关键的证据才行。这个证据至少需要两个方面，一个是理论上的支持，另外一个是观测上的支持。那有没有呢？实际上还真有。
这需要从宇宙的四大作用力说起。按照目前的理论，宇宙中存在着四大作用，分别是引力相互作用，电磁相互作用，强相互作用，弱相互作用。
其中强相互作用是把夸克约束在质子、中子、介子当中；弱相互作用和粒子的衰变有关；引力相互作用正如上文所说的是物质之间的吸引力；我们在日常生活当中，除了引力，剩余涉及到力本质上都是电磁相互作用，你能拿住手机，可以坐在椅上，包括我们熟悉的支持力，摩擦力，空气阻力本质上都是电磁力。
还包括我们观测物体，本质上是物体本身发光或者反射光到我们的眼睛当中，光子和眼睛中的细胞作用，细胞之间同样是利用电磁相互作用将信号传输到大脑当中，最后我们才看到，而且望远镜的观测原理其实也是一样的，本质上也是电磁相互作用。
那如果有物质不参与电磁相互作用会如何呢？
那这个物质就会直接穿过我们的身体，而且我们还看不到它。中微子就是如此，每秒钟都有上万亿个中微子穿过我们的身体，而我们不得而知。暗物质亦是如此，它参与到引力相互作用，不参与到电磁相互作用，极少参与到弱相互作用，因此，我们看不到它们，但它们的引力可以对天体的运动起到作用。也就是说，暗物质在理论上是可以成立的。那观测上呢？
我们通过理论计算，其实可以计算出暗物质提供的引力大小，进而求出暗物质的质量。如今我们知道暗物质是可见物质的6倍作用。
因此，我们其实可以通过引力现象来对其进行观测，也就是引力透镜效应。（下图中，就是通过引力透镜效应，观测星系团内部存在着一个暗物质圈，也就是蓝色的部分）
不仅如此，科学家还建立了许多地下实验室和观测卫星来观测暗物质，比如:中国锦屏极深地下暗物质实验室。相信在未来，暗物质的相关证据会越来越多。
通过理论和观测，我们大致可以基本确定，只要目前的引力理论没有错误，暗物质就应该是存在的。而它是可见物质的6倍之多，也就是说，如果我们能够搞清楚暗物质，那将会大大促进科学理论的发展。
