這個要從1932年說起，荷蘭天文學家瓊·奧爾特研究了銀河系外緣星體所受的萬有引力，他驚訝地發現，這些星體受到的引力與比我們能看到的發光星體所產生的引力大得多。他據此估算了銀河系的總質量，發現這個質量大於可見星體總質量的兩倍。

當時人們對宇宙的研究還處於初級階段，沒有人重視這個發現。一晃幾十年過去了。

到了20世紀60年代，美國女天文學家薇拉·魯賓等人在觀測螺旋星系轉速時，又發現了這個現象。按正常情況，離星系中心越遠，受到的引力越弱，所以星系外緣的星體運動速度應該隨距離增加而越來越小。但結果卻令人吃驚，處於不同距離的外緣星體運動速度基本一致，基本不受距離影響。也就是說，有別的看不到的東西在吸引著它們，補足了引力強度。於是他們只能得出這樣的結論：螺旋星系中大部分物質都是彌散開、看不見的，除了顯露出它們的質量影響之外，別的什麼也沒有顯露出來。

1983年，人們發現距銀河系中心20萬光年的一個星體，它的視向速度大於465km/s。根據天體物理學理論，產生這樣高的速度只有在銀河系總質量十倍於可見物質時才有可能。

這些現象都表明：宇宙中的確存在暗物質。所謂暗物質，是指無法透過電磁波的觀測進行研究，也就是不與電磁力產生作用的物質。暗物質自己不發光，別的光線也能直接穿過它，不與它產生任何作用，所以看起來空無一物，但它就在那裡。人們目前只能透過引力效應判斷宇宙中暗物質的分佈。

2006年，美國天文學家無意間觀測到星系碰撞的過程。星系團碰撞威力之猛，使得暗物質與正常物質分開，因此發現了暗物質存在的直接證據。

雖然人們已經對暗物質作了許多天文觀測，但其組成成分至今仍是個謎。讓人們無奈的是，暗物質的謎團還沒解開，另一個更大的謎團又出現了——暗能量。

1998年，美國的天文學家們利用遙遠星系中的超新星來進行距離測量，從而追溯宇宙隨時間的膨脹情況。這些超新星距離我們都在幾十到上百億光年遠，所以它們實際上都是在幾十到上百億年前爆發的，這樣可以利用它們來研究宇宙早期的情況。觀測的結果是：超新星的星系距離比按哈勃定律計算的星系距離大，那些遙遠的星系正在以越來越快的速度遠離我們，這意味著我們的宇宙正在加速膨脹！

宇宙膨脹在加速是個極其令人驚訝的結果，它與宇宙學家們原先所預測的宇宙在減速的影象完全相反。因為萬有引力的吸引特性意味著，任何有質量物體的集合在分散開的時候，其向外膨脹的速度必然會因為物質之間的引力作用而越來越小。所以，人們本以為宇宙膨脹是在踩剎車的，但結果發現它卻是在踩油門。這實在是太出人意料了，從根本上動搖了人們對宇宙的傳統理解。到底是什麼樣的力量在推動宇宙加速膨脹呢？這種力表現為與引力相反的排斥力，它能超越引力作用而使宇宙加速膨脹，這不可能是任何一個已知的力，所以人們將導致這種力的能量命名為“暗能量”。

儘管暗能量與暗物質都有著神秘的身份，但它們是不同的。暗物質和普通物質一樣有著相同的萬有引力作用，而暗能量則剛好相反，它是一種“反引力”，會產生向外的加速度。科學家們對暗物質的組成都摸不著頭腦，對暗能量更是隻能望而興嘆了。雖然提出了一些模型，但都沒有得到證實與公認。

2002年，天文學家們獲得了宇宙中大部分能量是以神秘“暗能量”形式存在的新證據，這是透過對遙遠的類星體進行長期觀測而得出的。研究結果顯示，約2/3的宇宙能量由暗能量組成。

目前最新的資料顯示，在整個宇宙的質量構成中，我們常說的可見物質只佔4.9%，暗物質佔26.8%，還有68.3%是暗能量（質能等價）。

雖然看上去我們對宇宙已經瞭解了很多，但實際上人類對宇宙的認識還處於起步階段，暗物質、暗能量、類星體等未解之謎預示著人類在宇宙探索的道路上還有很長很長的路要走。

暗能量和暗物質是看不見的（光子不可探的），可以透過推理基礎上與現實宇宙加以印證得到證實，例如：一尺之棰，日取其半，萬世不竭。物質是無限可分的嗎？

這個問題從數學上說是正確的，但在物理學上可行嗎？實際情況是不可行，為什麼？

這是光子示意圖：黑白眼珠表徵正負電荷。

光子去掉一對電荷是引力子，引力子就不能再分了，宇宙中沒有一種力量可以分解這個結構了。

這是中微子：光子掉入引力子空穴就會湮滅生成中微子。中微子不帶能量，無靜止質量，整體不帶電荷。

光子去掉一個電荷或一個電荷鑽入引力子就是電子，這是電子結構的定義。這個結構是可以實際觀察的且已經被證實。

中微子→正電子＋負電子

這是中微子無極生小兩儀過程。這個象也已觀察到的事實。

光子→正中子＋反中子

這是光子一分為二生成正反中子過程，叫太極☯生兩儀。

宇宙早期類星體有大量物質噴流就是這個象。

這裡更小粒子一分為二（注入能量）後，將能量鎖定創生質量：

這是愛因斯坦質能關係式，能量和質量是等價的。

以上分析中微子這個看不見的粒子是真實存在的，中微子中鎖閉有一個靜光子，這個靜光子就是暗能量。中微子在空洞冷極-273.15℃中會凝結生成玻色-愛因斯坦冷凝態超流體，這個冷凝物就是暗物質，暗物質再經過一個聚集過程就可以形成黑洞。

人類首次直接觀察到黑洞這種特殊天體。