暗物質和暗能量構成的「暗宇宙」，與我們的宇宙交織在一起。雖然看不見也摸不着，但暗宇宙中的暗居民們或許過着跟我們一樣豐富精彩的隱秘生活。
暗物質和暗能量構成了一個我們看不到也摸不着的暗宇宙，與我們的可見世界交織在一起。那裏會不會有我們看不見的電子和質子，構成我們看不見的原子和分子，再構建起我們看不見的行星和恆星，甚至存在我們看不見的人類呢?粒子物理學家為這些問題提供了意想不到的答案。
兩條互不相干的理由讓科學家相信，宇宙中充斥着某種未知形式的物質——暗物質。一是恆星、星系和氣體雲團的運動方式，就好像它們受到了不可見物質引力的牽引。二是放射性衰變之類的過程提出的難題，可以用一些迄今未知的粒子來合理解釋。
通常認為暗物質由WIMP粒子構成，這種粒子幾乎不與可見世界發生相互作用。孤僻是它的必要條件。
或者至少可以說，這是常見的假設。暗物質有沒有可能實際上擁有豐富精彩的內部生活?努力想弄明白暗物質由什麼東西構成的粒子物理學家認為，它們能夠通過一大堆作用力發生互動，其中就包括某種我們的眼睛完全不可見的「光」。
圖註：暗物質通過引力將宇宙塑造成了一個由星系構成的網絡。理論學家現在猜測，暗物質或許還會施加其他作用力。這張圖片來源於2005年的千禧模擬(Millennium Simulation)項目，描繪了一片寬約16億光年的宇宙區域中物質的分佈狀況。
1846年9月23日，德國柏林天文台台長約翰·戈特弗里德·伽勒(Johann Gottfried Galle)收到一封信，一封即將改變天文學發展進程的信。寄這封信的是一個法國人，名叫於爾班·勒威耶(Urbain Le Verrier)。他一直在研究天王星(Uranus)的運動，得出了如下結論——天王星的軌跡無法用當時已知的、作用於其上的引力來完全解釋。於是勒威耶提出，必定存在一個當時尚未觀測到的天體，它的引力干擾了天王星軌道，而且干擾方式剛好能夠解釋觀測到的異常運動。就在當天晚上，伽勒將望遠鏡瞄向了勒威耶指明的方向，發現了太陽系的第八大行星——海王星(Neptune)。歷史在現代宇宙學中再度上演——天文學家觀測到宇宙中的異常運動，推測存在新的物質，然後努力去尋找它們。這次扮演天王星角色的是恆星和星系，我們看到它們正以一種不應該有的方式在運動，扮演海王星角色的則是我們推斷存在卻迄今未能觀測到的東西，現在暫時被稱為暗物質(dark matter)和暗能量(dark energy)。根據我們看到的那幾類異常現象，我們能夠搜集到一些與它們有關的基本事實。暗物質似乎是一片不可見粒子的海洋，它們充斥在空間各處，密度並不均勻;暗能量則均勻分佈，就好像與空間本身的結構交織在了一起。科學家還沒能再現伽勒當年的壯舉——將望遠鏡指向天空便明確無誤地瞥見了未被看到的目標，但令人心動的線索及暗示，比如粒子探測器里的神秘信號，數量卻在不斷增長。
儘管海王星是作為暗中影響天王星的一股神秘力量而被發現的，但它本身也是一顆令人着迷的星球。這樣的情況會在暗物質和暗能量身上再現嗎?尤其是暗物質，科學家開始考慮這樣一種可能性——暗物質並非只是為解釋可見物質異常運動而發明出來的抽象概念，而是宇宙隱藏起來的另一面，內部有着豐富精彩的活動。它或許由許多種不同的粒子構成，通過自然界中的全新作用力發生相互作用——這樣一個完整的宇宙，靜悄悄地與我們自己的宇宙交織在了一塊。
宇宙隱暗面為解決粒子物理學百年難題而被提出的一種粒子，居然漂亮地解釋了宇宙學中的暗物質。
這些想法與科學家一貫沿用的如下假設有所出入，即暗物質和暗能量是宇宙中最不擅長「交際」的東西。自從20世紀30年代天文學家首次推斷暗物質存在以來，他們就把「不與其他東西相互作用」當成了暗物質的招牌屬性。天文觀測暗示，暗物質的總質量是普通物質的6倍。星系和星系團全都被巨大的暗物質球包裹，天文學家稱之為「暗物質暈」(dark matter halo)。如此大量的物質居然能避開直接檢測，天文學家據此推論：暗物質必定由幾乎不與普通物質互動、當然彼此間也幾乎不發生相互作用的粒子構成。它們唯一的作用，就是為發光物質搭建引力「腳手架」。
天文學家認為，暗物質暈在宇宙早期率先形成，然後才把普通物質吸引了進來。普通物質由於擁有一系列豐富多樣的互動能力而發展出了錯綜複雜的結構，毫無生氣的暗物質卻依然停留在原始狀態。至於暗能量，它唯一的作用似乎就是加速宇宙膨脹，而且現有證據表明，自宇宙誕生以來，暗能量就完全沒有發生過任何變化。
