宇宙是由什么组成的？分子？原子？还是更小的基本粒子？恐怕都不是。
原子可以合成分子，分子可以进一步合成各种各样的物质，大到宇宙天体，小到一滴水、一粒沙，都是宇宙的一部分，但这些物质只是构成宇宙的很小一部分，真正的大头是暗物质和暗能量。科学家认为，那些可见的普通物质其实只占宇宙总量的4%，而暗物质的比重则高达23%，另有73%是由暗能量组成的。暗物质是非常神秘的，它看不见也摸不着，既然如此，人类是如何发现它的呢？
暗物质有两个基本特征，第一是不参与电磁相互作用，第二是具有引力相互作用。
因为它不参与电磁相互作用，所以我们看不到它，也摸不到它，但它具有引力相互作用，所以我们可以通过物体之间的引力影响探知它的存在。我们知道，一个星系能够稳定运行就是因为引力，大量的天体在星系中心黑洞强大的引力作用下围绕其运行，而这些天体又构成了一个引力更为强大的核心，星系中所有的天体都受星系中心引力的影响，围绕其运行。
因为星系中心的引力最强，所以越是靠近中心，星体的密度就越大，但在星系的外围同样也存在着稀疏的星体。
虽然星系中心和星系外围的天体都在围绕星系运行，但引力作用对它们运行速度的影响却并不相同。物体之间相互的引力作用，与两个物体之间的距离成反比，距离越近，引力越强，反之距离越远，引力越弱，所以位于星系外围的星体，理论上与星系中心的距离越远，运行速度就越慢，而位于星系中心区域的天体却恰好相反。
对于星系核心区域的星体来说，与星系中心的距离越远，运行速度反而越快。
为什么会这样呢？因为任何有质量的物体之间都具有相互的引力作用，在星系的核心区域，不仅星系的中心存在强大的引力，星体外侧因为有着大量高密度的其它星体存在，引力也十分强大，所以星体外侧的引力就会与星体内侧的引力发生抵消，所以当星体与星系中心的距离越远，外侧的星体数量和密度就会快速下降，星体受到中心引力的影响反而会增大，因此速度自然也就更快了。
当然，前面所说只是理论上应该如此，但实际的观测情况却与理论有所不同。
对位于星系核心区域的天体来说，观测结果与理论是基本一致的，但对位于星系外围的天体来说，观测结果却与理论差异极大，天体的运行速度并没有随着与星系中心距离变远而变慢，无论距离远近，它们的运行速度都基本恒定在了同一个水平上。这是怎么回事呢？只有一种解释最为合理，那就是看似空旷的星系外围，实际上一点也不空旷，这里存在着大量的物质，甚至可能比星系中心的物质还要多，只是这些物质不参与电磁作用，所以看不见也摸不着，但它们的引力作用却对天体产生了实质性的影响。
关于暗物质存在的证据，并不只这一个。
注意看上面这幅星系的图像，在星系的周围存在着一个环状光线，这就是爱因斯坦环，这是由星系周围的光线向星系汇聚而产生的。为什么周围的光线会汇聚过来？因为在我们与这个星系之间存在着一个巨大的不可见的暗物质团，其强大的引力导致光线出现弯曲，从而形成了一种类似于聚焦的效果，这是暗物质存在的另一个证据。
