達特茅斯學院的宇宙學家羅伯特·考德威爾解釋說。
暗能量和暗物質描述了對尚未解決的引力現象的擬議解決方案。就我們所知，兩者是不同的。
暗物質起源於我們為解釋觀測到的星系和星系團的引力質量與發光質量之間的不匹配所做的努力。物體的引力質量是透過測量其衛星的軌道速度和半徑來確定的，正如我們可以使用行星的速度和徑向距離來測量太陽的質量一樣。發光質量是透過將所有光加起來，並根據我們對恆星發光方式的理解將該數字轉換為質量來確定的。這種質光比表明，發光物質中的能量貢獻不到宇宙平均能量密度的1%。
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我們的星系和其他星系中肯定有更多我們看不到的物質，但其他證據表明，宇宙中存在的正常物質總量存在上限。我所說的正常物質是指由原子構成的物質。最近，美國宇航局的威爾金森微波各向異性探測器 (WMAP) 衛星對宇宙微波背景上的聲波印記進行了精確測量，這些聲波是在大爆炸後約 40 萬年產生的。由於聲音傳播取決於介質的特性——任何玩過氦氣球的人都知道——WMAP 觀測到的聲波模式是宇宙中氫和氦丰度的指標。（所有其他元素都是由這些基本構建塊構建的。）這些結果和其他結果與宇宙最初三分鐘內發生的核過程（也稱為大爆炸核合成）產生輕元素的原始丰度的理論預測相符。最終，已經提出了非常有力的論據，即宇宙的質量-能量密度最多有 5%，星系團的質量最多有 20% 是以原子的形式存在的。
暗物質可能是什麼？許多物理學家和天文學家認為，暗物質可能是一種新的粒子，迄今為止在粒子加速器實驗中或在宇宙射線中尚未被探測到。為了使一種新粒子表現得像暗物質，它必須是重的（可能比中子重）並且與正常物質的相互作用很弱，這樣它就不容易導致產生光的反應。典型的暗物質候選粒子類似於中微子，儘管所有已知型別的中微子都太輕且太稀有，無法解釋暗物質。
暗物質如何影響宇宙？暗物質問題也可以被視為物質聚類本質的問題。暗物質一定是宇宙中最大結構：星系和星系團的基本組成部分。根據目前的理論，如果沒有暗物質，宇宙將是一個非常不同的地方。
暗物質不僅用於解釋宇宙中遙遠天體的行為，而且在我們星系內也很豐富。據估計，我們的太陽系正在穿過細微的暗物質粒子海洋，其密度高達每立方米約 105 個。我們可能希望探測到穿過地球的暗物質通量，甚至探測到暗物質的季節，這與地球在一年中順著或逆著圍繞銀河系中心執行的暗物質流移動的時間相對應。
另一方面，暗能量起源於我們為理解觀測到的宇宙加速膨脹所做的努力。簡而言之，目前的理論無法解釋這種加速。一種推測的可能性是，這種加速是另一種新的物質形式（暱稱暗能量）的結果，這種物質形式迄今為止尚未被探測到。它被稱為“暗”物質，因為它必然與常規物質的相互作用非常微弱——很像暗物質——它被稱為能量，因為我們確定的少數事情之一是它貢獻了宇宙總能量的近 70%。如果我們能弄清楚它到底是什麼，我們肯定會找到一個更具啟發性的名字。
隨著大爆炸宇宙模型的建立，人們普遍預計，自從大約 137 億年前宇宙誕生以來，宇宙膨脹一直在減速。但是兩個獨立的研究小組在 1998 年發現，宇宙膨脹正在加速。如果您認為這種膨脹是整個宇宙最顯著的特性，那麼加速的發現真是一項突破。
加速是透過測量宇宙在不同時間的相對大小來確定的。具體來說，天文學家測量被稱為 1a 型超新星的恆星爆炸的紅移光譜和光度距離。來自超新星的光到達我們望遠鏡所需的時間編碼在距離中（這種關係比距離 = 速度 x 時間稍微複雜一些，因為宇宙膨脹），而宇宙大小從爆炸到觀測的變化會拉伸發射光的波長，這可以用紅移來表徵。對一系列時間的這些大小進行比較表明，宇宙正在以越來越快的速度增長。自從這項發現以來，測量技術得到了改進，並且其他對膨脹速率敏感的宇宙學現象也被用來證實這些結果。（注意：膨脹率和加速度的單位不是米/秒和米/秒2。相反，它們測量的是宇宙無量綱尺度的變化率及其二階導數，因此單位分別為 1/秒 和 1/秒2。）
愛因斯坦的廣義相對論預測，宇宙加速是由宇宙中所有形式的物質和能量的平均能量密度和壓力決定的。然而，沒有任何已知形式的物質可以解釋加速。因此，必須有暗物質、原子、光等以外的東西負責。一個主要的假設是，宇宙中充滿了均勻的量子零點能海洋，它施加負壓，就像張力一樣，導致時空在引力上相互排斥。這種東西有時被稱為宇宙常數，最初是由愛因斯坦在另一種背景下引入的（他後來稱之為他最大的錯誤），但那是另一個故事了。
暗能量今天是如何影響宇宙的？它導致了宇宙加速，國際天文學家團隊正在努力改進對這種加速的測量。關鍵在於對愛因斯坦最大錯誤（宇宙常數）的判斷、對自然基本理論（量子引力和宇宙的量子態）的可能洞察，以及宇宙的命運（大凍結還是大撕裂？）。
試圖將暗物質和暗能量的解釋結合起來是很誘人的，但兩者之間存在很大的差異。暗物質拉動，暗能量推動。也就是說，暗物質被用來解釋大於預期的引力吸引力。相比之下，暗能量被用來解釋小於預期的引力吸引力，實際上是負引力吸引力。此外，暗物質的影響在大約 10 兆秒差距和更小的長度尺度上表現出來，而暗能量似乎只在約 1,000 兆秒差距或更大的尺度上才相關。最後，重要的是要質疑暗物質和暗能量現象是否可能具有引力解釋。也許引力定律與愛因斯坦的理論不同。這當然是一種可能性，但到目前為止，廣義相對論尚未在任何一項測試中失敗。而對星系團的驚人新觀察揭示了與引力療法不一致的行為——這意味著暗物質確實存在。我們只能尋找新的粒子和場來填補缺失的物質和能量。