一旦暗物质的存在被证实，意味着人类首次发现了暗物质的存在形式，这将是物理学的重大突破。
暗物质被称为“世纪之谜”。它“占据”了宇宙的95%，却摸不到也看不到。就连爱因斯坦也很困惑，否认它的存在。令人振奋的是，经过10年的观测，紫金山天文台的专家捕捉到了暗物质可能留下的“足迹”——高能电子，这可能是暗物质存在的有力证据。
令人困惑的暗物质
它距离太阳1.5亿公里，以每秒29.78公里的速度公转。绕太阳一周需要一年时间。距离太阳14亿公里的土星，绕太阳30年，公转速度只有每秒6.81公里；海王星和冥王星绕一圈用了100多年，绕太阳自转更慢。可以看出，行星越靠近星系中心，引力越大，自转速度越快。围绕地球旋转的人造卫星也是如此。这是太阳系的情况。那么一个由上亿颗恒星组成的庞大星系应该是这样的吗？科学家确实是这么认为的，因为星系中所有的恒星都是围绕着星系中心旋转的，越靠近星系边缘的恒星吸引力越小。肯定是越靠近中心的恒星旋转速度越快，越靠近外缘的恒星旋转速度越慢。
但是观察结果却和人们的想法相反！星系边缘的恒星并没有落后，而是比预期快了很多。根据牛顿引力定律，这样的速度会让边缘的恒星飞出星系，但这并没有发生。似乎有一种看不见的物质将这些恒星结合在一起，防止它们飞离。
此外，爱因斯坦告诉我们，光在经过大质量天体附近时会发生弯曲。正因为如此，我们在地球上看，很可能一颗星星会变成很多颗星星，星星上会出现很多虚像，星星的亮度也会增加很多。这就是广义相对论预言的引力透镜效应，就像引力场具有凸透镜的聚焦功能，可以聚集和聚集恒星发出的光。的确，正如爱因斯坦所说，观测到的引力透镜效应有时强得惊人，就好像光线绕过一个非常大质量的天体，弯曲得很厉害。但实际上，天文观测并没有发现那种大质量天体。
所有这些现象都引起了科学家们的深思。为了解释这些现象，科学家推测星系中的恒星埋藏在我们看不到的冷暗物质中，就像太阳被一个球形的光环包围着，但是这个暗物质光环我们还无法探测到。也许是暗物质提供了额外的引力，保证了边缘恒星的快速旋转，导致光线发生了很大的弯曲。
此后，人们一直忙于研究和寻找暗物质，但自1933年暗物质被提出以来，经过这么多年的研究，暗物质仍然是如此难以捉摸。虽然人们已经通过各种类型的望远镜观测到了很多以前没有发现的物质，但是这些物质的质量显然太小了，并不是科学家所描述的弥漫宇宙空主导星系运行的暗物质。而且暗物质的假说有很多漏洞。首先，科学家无法想象暗物质是由什么粒子构成的。这种物质没有体积，没有压力，难以捉摸。当粒子物理学推广到各种极端情况时，会描述出很多极端条件下的奇异粒子，但在这些奇异粒子中，找不到能构成暗物质的粒子。可以说所有探测暗物质粒子的实验都没有成功。暗物质没有任何实际对应的粒子，只是用来解释宇宙中一些现象时引入的概念。
暗物质到底存在不存在？寻找和研究不存在的物质岂不是徒劳？如果不引入暗物质，能否用其他方式解释宇宙中观察到的现象？一些科学家随后把重点放在了引力理论的调整上:也许我们对引力的理解是错误的，牛顿的引力理论和爱因斯坦的广义相对论需要被更适用的引力理论所取代。
牛顿第二定律有局限性。
牛顿第二运动定律认为，一定质量的物体的加速度与其所受的力成正比。这条定律已经得到普遍验证，每个上过中学的人都很熟悉。但如果加速度极小，比如1.0× 10-15m/s 2，如果粒子以这个加速度从零开始加速，穷尽宇宙这么长时间的全部历史，也只能达到几百米/秒的速度，那么在这么小的加速度下牛顿定律还适用吗？没人会去验证。然而，这种情况恰恰发生在大尺度星系中。由于恒星之间的距离如此遥远，它们之间的引力极小，而恒星的质量较大，因此重力对恒星产生的加速度很小。
以色列魏茨曼研究所科学家米格罗怀疑，当星系边缘恒星的加速度如此之小时，牛顿第二运动定律不再适用。他通过引入常数A0 = 1.2× 10-10m/s2修正了牛顿引力定律。这个常数的意义是，如果一个光子以这个加速度加速，可以从零加速到光速，穿越整个宇宙。修正后的牛顿引力定律是这样的:当引力提供的加速度A远大于常数a0时，牛顿定律仍然适用，但当加速度远小于这个常数时，产生同样加速度所需的引力将是原来的a/A0倍，也就是说产生这么小的加速度所需的引力比预期的小得多。因此，星系边缘的恒星虽然受到来自星系中心的引力很小，但也能产生足够的加速度，驱动恒星高速旋转，完全没有任何暗物质，将星系中的恒星束缚住。
米格罗理论计算的恒星自转数据与实际观测结果吻合较好，也与引入暗物质后的计算结果吻合较好，说明米格罗理论可以完美解释星系的运行，可以取代神秘的暗物质理论。
但是，任何有价值的理论都应该能够解释的不仅仅是一种现象，而是更多的相关现象。广义相对论解释的光线在引力场中会发生弯曲，产生引力透镜效应。米格罗的理论无论如何也解释不了，因为这个理论只是对牛顿引力理论的修正。而且米格罗的理论也违背了物理学的基本定律——动量守恒定律，除非动量守恒定律也需要修改。
暗物质不可能存在。
米格罗自己也觉得自己的理论不够完善，于是和其他科学家一起研究更完善的引力理论。2004年，一位巴勒斯坦科学家贝肯斯塔提出了一个应用更广泛的引力理论，引起了许多天文学家、天体物理学家和宇宙学家的关注，使科学家们认真考虑是否要抛弃暗物质的概念。
在复杂的理论公式中，贝斯塔引入了两个量:代表不同地方引力的量和决定光如何受引力场影响的量。这样，他的理论成功地扩展到了三个世界，几乎适用于所有领域。
在高速高引力加速度的世界里，Bacenstar的引力理论将描述光的弯曲和引力透镜效应，这种效应不仅会发生在光子身上，也会发生在高速运行的粒子身上。也就是说，广义相对论是Bacenstar理论在高速世界中的特例。在低速或者重力加速度较低的情况下(比如在地球上)，Bacenstar的引力公式就演变成了牛顿引力理论的形式。可以看出，牛顿的引力公式是巴森斯塔理论在低速和低重力加速度下的特例。米格罗引力理论是引力加速度较小时的特例，适用于描述星系的大尺度运行模式。
这意味着，巴肯斯塔特引力理论是上述三种理论的概括，而上述引力理论是巴肯斯塔特引力理论在不同条件下的表现。由于其充分的相对性，Bacenstar的理论也可以在很大范围内预测宇宙的运行。
这个理论没有引入暗物质；而且通过理论计算，这个理论也能正确描述宇宙微波背景辐射的温度起伏。在这一点上，Bacenstar的引力理论可以作为一种新的引力理论来取代传统的引力理论。它似乎可以预测宇宙的方方面面，应用范围更广。
只要宇宙中各种物质的运行规律如巴森斯塔引力理论所描述的那样，宇宙中就不需要暗物质了！
暗能量也不存在？
虽然贝斯塔的引力理论帮助我们摆脱了恼人的暗物质，但“暗能量”仍然困扰着我们。
1997年，天文学家观察到我们的宇宙正在迅速膨胀，好像有一种神秘的力量在宇宙中扩散。因为科学家不知道这种神秘的力量是什么，他们不得不称之为“暗能量”。但比暗物质更糟糕的是，科学家对暗能量一无所知，无法研究它。暗能量是否和前面提到的暗物质一样，用另一种理论消除了这个概念？
一种叫做“共形引力”的理论解决了宇宙的膨胀问题。这一理论不是广义相对论的改进，而是对传统理论的全新和彻底的替代。“共形引力”理论的数学形式非常复杂。这个理论有一个令人满意的结论:在局部范围内，引力仍然是引力(引力)，而在宇宙范围内，引力变成了斥力。这样，这个理论就可以解释宇宙的加速膨胀和星系的旋转，而不需要引入暗物质或暗能量。但是，共形引力理论的宇宙学预言还需要进一步验证。
当然，我们要明白，经典的牛顿和爱因斯坦引力理论在我们生活的世界里(从毫米尺度到冥王星的轨道)非常管用，所以在取消这些理论之前，人们应该三思而行，更加谨慎。如果将来暗物质真的被科学家发现，一些新奇的引力理论也只会是水中的月亮。但是如果经典的引力理论面对宇宙中的一些神秘现象，就会越来越难以自圆其说。突破传统理论，寻找更普遍的理论，成为物理学家的追求。也许抛弃暗物质和暗能量的概念并没有错。
