暗物质
在宇宙学中，暗物质(又称暗质)，是指无法通过电磁波的观测进行研究，换言之，不与电磁力产生作用的物质。人们目前只能通过重力产生的效应得知，或说发明，宇宙中有大量暗物质的存在。
现代天文学通过重力透镜、宇宙中大尺度结构的形成、微波背景辐射等研究表明：我们目前所认知的部分，即重子(加 上电子)，大约只占宇宙的4％，而暗物质则占了宇宙的23%，还有73%是一种导致宇宙加速膨胀的暗能量。暗物质的存在可以解决大霹雳理论中的不自洽性，对结构形成也非常地关键。暗物质很有可能是一 种（或几种）粒子物理标准模型以外的新粒子所构成。对暗物质(和暗能量)的研究是现代宇宙学和粒子物理的重要课题。
暗物质存在的证据
最早提出证据并推断暗物质存在的是1930年代荷兰科学家Jan Oort与美国加州工学院的瑞士天 文学家弗里茨·兹威基[1]等 人。弗里茨·兹威基观测螺旋星系旋转速度时，发现星系外侧的旋转速度较牛顿重力预期的快，故推测必有数量庞大的质能拉住星系外侧组成，以使其不 致因过大的离心力而脱离星系[2][3]。
2006 年，美国天文学家利用钱德拉X射线望远镜对星系团1E 0657-56进行观测，无意间观测到星系碰撞的过程，星系团碰撞威力之猛，使得暗物质与正常物质分开，因此发现了 暗物质存在的直接证据[4]。
虽然暗物质在宇宙中大量存在是一个普遍的看法，但是科学家们发现螺旋星系NGC 4736的旋转能完全依靠可见物质的引力来解释，也就是说这个星系没有暗物质或者暗物质很少[5]。
暗物质的组成及理论模型
星系转动曲线、引力透镜、结构形成、星系团中重子成分和结合星系团丰度与重子密度证据表明了宇宙中85-90%的质量不带有电磁相互作用。这些暗物 质只通过引力作用而显现它们的存在。以下是人们提出的一些不同类型的暗物质：
热暗物质
温暗物质
冷暗物质
重子暗物质 在众多可能是组成暗物质的成分中，最热门的要属一种被称为大质量弱相互作用粒子（英文叫做Weakly Interacting Massive Particle，简称WIMP）的新粒子了。这种粒子与普通物质的作用非常微弱，以致于他们虽然存在于我们周围，却从来没有被探测到过。
还有一种被理论物理学家提出来解决强相互作用中CP 问题，被称为轴子（Axion）的新粒子，也很有可能是暗物质的成分之一。
惰性中微子（sterile neutrino）也有可能是组成暗物质的一种成分。
暗物质的探测
暗物质的探测在当代粒子物理及天体物理领域是一个很热门的研究领域。对于大质量弱相互作用粒子来说，物理学家可能通过放置在地下实验室，背景信号减少到极低的探测器直接探测WIMP，也可以通过地面或太空望远镜对这种粒子在星系中心，太阳中心或者地球中心湮灭产生的其他粒子 来间接探测。人们也希望欧洲大型强子对撞器(LHC)或者未来的国际直线加速器中人工创造出这些新粒子来。