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暗物质的实质是什么？：在宇宙学中，暗物质（英语：Dark Matter）是指不与电磁力产生作用的物质，也就是不会吸收、反射或发出光。人们目前只能透过重力产生的效应得知，而且已经发现宇宙中有大量暗物质的存在。
现代天文学经由引力透镜、宇宙中大尺度结构的形成、微波背景辐射等方法和理论来探测暗物质。而根据ΛCDM模型，由普朗克卫星探测的数据得到：整个宇宙的构成中，常规物质（即重子物质）占4.9%，而暗物质则占26.8%，还有68.3%是暗能量（质能等价）。暗物质的存在可以解决大爆炸理论中的不自洽性（inconsistency），对结构形成也非常关键。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。
2015年11月，NASA喷射推进实验室的科学家盖瑞·普里兹奥（Gary Prézeau）以ΛCDM模型模拟银河系内暗物质流过地球与木星等行星的情形，发现这会使该暗物质流的密度明地球
最早提出证据并推断暗物质存在的是荷兰科学家扬·奥尔特，在1932年他根据银河系恒星的运动提出银河系里面应该有更多的质量的想法。1933年，美国加州理工学院的瑞士天文学家弗里茨·兹威基研究后发座星系团时，使用维里定理推断出其内部有看不见的物质。但当时并未称为暗物质，而是称为被丢失了的质量。
虽然人们已经对暗物质作了许多天文观测，其组成成份至今仍未能全然了解。早期暗物质的理论著重在一些隐藏起来的一般物质星体，例如：黑洞、中子星、衰老的白矮星、褐矮星等。这些星体一般归类为晕族大质量致密天体（MAssive Compact Halo Objects，缩写为：MACHOs）然而多年来的天文观测无法找到足够量的MACHOs。一般认为，难以探测的重子物质（如MACHOs以及一些气体）确实贡献了部分的暗物质，但证据指出这类的物质只占了其中一小部分。而其馀的部分称作“非重子暗物质”。此外，星系转速曲线、重力透镜、宇宙结构形成、重子在星系团中的比例以及星系团丰度（结合独立得到的重子密度证据）等观测数据也指出宇宙中85-90%的质量不参与电磁作用。这类“非重子暗物质”一般猜测是由一种或多种不同于一般物质（电子、质子、中子、微中子等）的基本粒子所构成。
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（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。2014年6月22日，台湾大学天文物理所阙志鸿研究团队发表论文主张，暗物质也可能是一种称为Ψ暗物质的极轻型粒子，其质量为电子的10-28倍，波长约为一千光年，而密度则为液态水的一百万倍。
历史上，人们将可能的暗物质分为三个大类：冷暗物质、温暗物质、热暗物质。这个分类并非依照粒子的真实温度，而是依照其运动的速率。
- 冷暗物质：在古典速度下运动的物质。
- 温暗物质：粒子运动速度足以产生相对论效应。
- 热暗物质：粒子速度接近光速。
虽然可以有第四个称为混合暗物质（mixed dark matter）的分类，但是这个理论在1990年代由于暗能量的发现而被舍弃
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，背景杂讯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机（LHC）或者未来的国际直线加速器（英语：International Linear Collider）中人工创造出这些新粒子来。
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