宇宙中所有的物质都在飞速运动，如此巨大的银河系，围绕旋转一圈只需要两亿年的时间。科学研究证明，银河系内部的引力是无法与如此巨大的速度带来的力量保持平衡的，如果没有外力作用，银河系将会因为自身的高速旋转而被撕裂，但是事实上并没有，所以科学家们认为，有一些看不见的物质对银河系施加了一个外力，是这个外力把银河系的物质凝聚在了一起。同时我们发现，星系团中的星系也在快速运动，我们可以认为，是暗物质对这些星系发生了作用。
在万有引力定律中，正常的物质在引力作用下，会向星系中央聚集，但是我们观测到的结果却并非如此。这些看不见的暗物质对普通物质起着巨大的作用。但是，这些暗物质之间无法发生核聚变，所以它们在通过彼此时不会产生碰撞，也无法释放出可见的能量。这些物质可能是质量巨大的亚原子粒子，它们的质量是质子的许多倍。这些亚原子粒子被称为弱作用大质量粒子，它们能够对物质产生影响，彼此通过引力发生作用，对电磁力则并不敏感。
我们通常所说的物质，是由带正电的原子核与带负电的电子组成的。而有一种物质与我们所知的正好相反，它们由带负电的原子核与带正电的电子组成，所以也被称为反物质。这些反物质在与正常物质碰撞时，会发生物质的湮灭。在过去，反物质只是人们提出的一种假设。直到1997年，科学家们才宣布，在银河系的中心发现了反物质。
一、发现暗能量
从1998年人类第一次意识到宇宙在膨胀，科学家们就发现宇宙中有一种难以解释的存在。宇宙的命运，似乎与这些神秘的存在息息相关。因为无法直接观测到，所以科学家们将它称为暗能量。
为了对宇宙进行更好的观测，很多主要的天文研究中心都设立在人迹罕至、远离光污染和其他干扰因素的山顶或者荒漠中。在这些研究中心里，有人类能建造的最为发达的各种科学仪器和保障设施，以及巨大的天文望远镜。智利帕拉纳尔天文台，是一座备受全世界天文学家青睐的天文观测机构。这座天文台的望远镜系统通过一套巨大的发电机驱动，这台发电机的功率高达2M瓦。科学家们使用如此先进的设备，是为了找到一种基本粒子——光子。宇宙中的光子携带着丰富的信息来到地球，它们有些来自地球附近，还有一些来自遥远的宇宙深处。通过对这些基本粒子的研究，科学家们能够了解恒星、星系乃至宇宙的演化过程。
但是，人类对宇宙的了解越深入，就越感到自己的渺小。宇宙是如此包容和博大，任何我们试图了解它而做出的努力，都显得微不足道。从古希腊时期开始，人类就已经开始了对宇宙的探索和研究。那时，人类还不具备对宇宙进行深入观测的设备，只能靠肉眼观察夜空中的星星。他们根据观察到的现象，创立了许多学说。在古希腊人看来，地球的基本构成元素分为四种，分别是空气、土、水和火。
后来，古希腊思想家亚里士多德进一步阐述了这一理论。他认为，宇宙是由两部分组成的，一部分是脚下的地球，一部分是天空中的星。其中，地球是由前述四种基本元素组成的，而天空中的恒星和行星则是由被一种称为第五元素的神秘元素——以太构成的。在他看来，恒星和行星组成的世界是恒定的，万古不变的。同时，古希腊人认为，地球是宇宙的中心。宇宙中的各种天体围绕地球运动，形成一个个同心圆。由此出发，很多新的科学发现诞生了。人们逐渐发现，地球并不是宇宙的中心，而是一颗围绕太阳运行的普通行星。
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