暗物質是一種不發射、吸收或反射光的物質，所以無法通過電磁輻射直接觀測到。科學家主要是通過它對可見物質的引力效應來推斷其存在。
在宇宙的尺度上，天文學家發現星係的旋轉速度不符合僅由可見物質產生的引力所能解釋的情況。如果僅考慮可見物質，星係邊緣的恒星應該由於引力不足而飛離星係，但實際觀測發現它們穩定地圍繞星係中心旋轉，這表明存在額外的、不可見的物質提供了引力支持，這就是暗物質存在的一個重要證據。
在宇宙微波背景輻射（b）的研究中也發現了暗物質的蹤跡。b是宇宙早期遺留下來的微弱電磁輻射，其細微的溫度漲落模式也暗示了暗物質在宇宙早期結構形成過程中起到了關鍵作用。
從理論上來說，暗物質粒子應該是電中性的，它們與普通物質的相互作用非常微弱。科學家猜測暗物質可能由一些新的基本粒子組成，比如弱相互作用大質量粒子（wIp），不過到目前為止還沒有直接探測到這種粒子。
雖然我們還不清楚暗物質的本質，但它對宇宙的演化和結構形成有著深遠的影響。它在星係形成和聚集的過程中，起到了像“腳手架”一樣的作用，幫助聚集可見物質，從而形成我們今天看到的宇宙大尺度結構。而且，暗物質占宇宙總質量-能量的大部分，大約為27%左右，遠遠超過了可見物質（普通物質僅占約5%）。對暗物質的研究是現代宇宙學和粒子物理學的一個關鍵領域，有助於我們更好地理解宇宙的奧秘。
暗物質的發現是一個逐步積累證據的過程。
星係旋轉曲線異常
-科學家在研究星係中恒星的旋轉速度時發現了奇怪的現象。按照牛頓力學，在一個由可見物質（如恒星、氣體等）構成的星係中，距離星係中心越遠的恒星，其旋轉速度應該越慢。因為離中心越遠，受到的引力就越小。
-然而，實際觀測卻顯示，在許多星係中，恒星的旋轉速度在離星係中心很遠的地方依然保持很高的水平，就好像有額外的不可見物質在提供引力，維持這些恒星的高速旋轉。這種與理論預期不符的星係旋轉曲線異常，是暗物質存在的第一個關鍵線索。
引力透鏡效應
-愛因斯坦的廣義相對論預測，物質會彎曲時空，光線在經過大質量物體附近時會發生偏折。當光線經過包含大量暗物質的星係團時，這種引力透鏡效應就會變得很明顯。
-天文學家通過觀察遙遠星係的光線在經過前景星係團時產生的扭曲和放大現象，能夠繪製出暗物質在星係團中的分布。這不僅證明了暗物質的存在，還能讓科學家對其分布情況有一定的了解。
宇宙微波背景輻射（b）
-b是宇宙大爆炸遺留下來的微弱電磁輻射，均勻地分布在整個宇宙空間。通過對b的精確測量，科學家發現其中的溫度漲落模式與宇宙早期物質（包括暗物質）的分布和相互作用有關。
-這些漲落模式可以通過宇宙學模型來解釋，而這些模型都需要暗物質的存在才能與觀測數據相匹配。這進一步支持了暗物質在宇宙早期結構形成過程中起到關鍵作用的觀點。
暗物質的發現是基於科學家對星係動力學、引力效應和宇宙早期遺跡等多個方麵的觀測和研究，雖然還沒有直接探測到暗物質粒子，但間接證據已經讓暗物質的存在成為現代宇宙學的一個基本共識。
暗物質的組成成分是一個尚未完全解開的宇宙謎題。以下是一些被廣泛研究的可能組成部分：
弱相互作用大質量粒子（wIp）
-概念介紹：這是暗物質最熱門的候選者之一。wIp被認為是一種有質量的粒子，它們僅通過弱核力和引力與其他物質相互作用，很少參與電磁相互作用，這也是暗物質難以被直接觀測到的原因。
-理論依據：從理論物理的角度來看，一些超出標準模型的理論，如超對稱理論，預測了wIp這類粒子的存在。在宇宙早期，wIp應該大量產生，並且其數量和性質能夠符合目前對暗物質在宇宙中所起作用的大部分觀測證據。
軸子（Axion）
-概念介紹：軸子是一種假想的基本粒子，最初是為了解決量子色動力學中的一個問題而提出的。它的質量非常小，並且也很少與普通物質發生相互作用，因此也是暗物質的潛在組成部分。
-理論依據：在一些理論模型中，軸子可以在宇宙早期的物理過程中產生，並且其產生的數量和分布方式使得它們有可能構成暗物質。而且，軸子如果存在，可能會在一些特殊的實驗環境中產生可觀測的信號，比如在強磁場下通過與光子的相互轉換而被探測到。
惰性中微子（Sterilero）
-概念介紹：惰性中微子是一種不參與弱相互作用的中微子。普通中微子已經很難被探測到，而惰性中微子更是“隱身”高手，幾乎不與其他物質發生除引力之外的相互作用，這使得它成為暗物質組成的可能選項。
-理論依據：在一些粒子物理模型中，為了解釋某些實驗現象或者理論上的矛盾，引入了惰性中微子的概念。如果它們存在並且有合適的質量和產生機製，就有可能在宇宙中大量存在，從而構成暗物質。
除了以上幾種粒子，還有一些其他的理論猜測，比如暗物質可能是由一些原始黑洞或者一些尚未被發現的奇特物質組成。不過，這些理論都還需要更多的實驗證據來驗證。
暗物質在宇宙中的分布是不均勻的，呈現出一定的結構和規律。
在星係尺度上，暗物質就像一個巨大的、不可見的“暈”，包裹著星係。這個“暈”的密度從星係中心向外逐漸降低。以銀河係為例，暗物質暈呈球狀分布在銀河係周圍，其範圍遠遠超過銀河係可見物質的範圍。在星係中心區域，暗物質的密度相對較高，為星係中心的超大質量黑洞以及恒星的聚集提供了強大的引力支撐。
在星係團中，暗物質的分布也起著關鍵作用。星係團是由眾多星係聚集在一起形成的巨大結構，其中暗物質的含量比單個星係中的暗物質還要多。暗物質把星係團中的各個星係維係在一起，它的分布大致與星係團中可見物質的分布相對應，但範圍更廣，延伸到星係團可見部分之外很遠處。
從宇宙大尺度結構來看，暗物質分布就像一張巨大的“網”，形成了宇宙的基本骨架。在這張“網”的密集區域，物質（包括暗物質和可見物質）聚集形成星係和星係團；而在“網”的稀疏區域，物質相對較少。這種分布結構影響了宇宙的演化過程，決定了物質在宇宙中的聚集和運動方式，使得宇宙呈現出如今我們看到的由眾多星係團、超星係團以及巨大空洞等組成的複雜結構。
暗物質在宇宙中的分布是宇宙結構形成和演化的重要基礎，科學家通過引力透鏡效應、宇宙微波背景輻射等多種觀測手段來研究和描繪它的分布情況。
假如人類能夠利用暗物質，可能有以下幾種利用方式：
能源領域
-作為清潔能源：暗物質粒子之間的相互作用可能會釋放出巨大能量，若能掌握這種能量轉換的機製，就可以將暗物質轉化為取之不儘、用之不竭的清潔能源，徹底解決能源短缺問題，使全球能源供應實現前所未有的穩定與充足。
-能源存儲與傳輸：利用暗物質的特殊性質，可能開發出更高效的能源存儲和傳輸技術，例如可以研究暗物質與其他物質的相互作用，設計出能夠長時間穩定存儲大量能量的裝置，或者開發出基於暗物質的能量傳輸管道，實現能量的無損傳輸。
航天領域
-星際航行動力：暗物質的巨大質量和引力作用可成為星際飛船的理想動力來源，或許能打造出超高速星際飛船，將旅行速度提升到遠超光速的水平，甚至實現瞬間穿梭到宇宙的任意角落，大大縮短星際旅行的時間，讓人類更深入地探索宇宙奧秘，尋找其他適宜居住的星球。
-太空建築材料：暗物質可以用來製造具有特殊性能的太空建築材料，這些材料可能具有極高的強度、穩定性和抗輻射能力，可用於建造大型的太空站、星際基地等，為人類在太空中的長期生存和發展提供保障。
科技研究領域
-探索微觀世界：暗物質與普通物質的相互作用極其微弱，利用這一特性可以製造出更加靈敏的探測器和實驗設備，幫助科學家探索微觀世界的更深層次，研究基本粒子的性質和相互作用，進一步完善粒子物理學的標準模型。
-研究宇宙演化：暗物質在宇宙的形成和演化過程中起著關鍵作用，通過對暗物質的深入研究和利用，可以更好地理解宇宙的起源、結構和演化曆史，揭示宇宙中一些尚未解開的謎團，如暗能量的本質、宇宙加速膨脹的原因等。
醫療領域
-新型成像技術：借鑒暗物質探測中的高靈敏度傳感器技術，開發出更先進的醫療成像設備，如超高分辨率的RI或pEt設備，能夠更清晰地觀察人體內部的組織結構和生理活動，實現早期疾病的精準診斷。
-靶向治療藥物輸送：利用暗物質的特殊性質，設計出能夠更精準地將藥物輸送到病變部位的載體，提高藥物的治療效果，減少對正常組織的副作用，為癌症等重大疾病的治療帶來新的突破。
通信領域
-實現超遠距離通信：暗物質可能具有獨特的物理性質，可用於開發新型的通信技術，實現超遠距離、高速度、高穩定性的信息傳輸，突破目前通信技術的限製，為全球通信和星際通信提供更可靠的解決方案。
-量子通信加密：結合暗物質和量子通信的技術，進一步提高量子通信的安全性和可靠性，利用暗物質的不可見性和難以探測性，設計出更加複雜的加密算法和通信協議，防止信息被竊取和篡改。
以上大多是基於現有理論和想象的推測，目前人類尚未完全了解暗物質的本質和特性，更談不上實際利用。
如果人類能夠利用暗物質，可能會在以下領域推動技術革新：
能源領域
-能源產生：暗物質粒子間相互作用或與其他物質相互作用時，可能釋放出巨大能量，若能實現可控的能量轉換，將為人類提供幾乎無窮無儘的清潔能源，有望解決全球能源危機。
-能源存儲與傳輸：借鑒暗物質的特殊性質和相關研究中的技術，可能研發出更高效、穩定且大容量的能源存儲設備和能量傳輸方式，如開發出基於暗物質特性的新型電池或能量傳輸介質，實現能量的高效存儲和無損傳輸。
航天領域
-推進技術：暗物質的引力特性可作為一種全新的推進力來源，為星際航行提供強大而持久的動力，使飛船能夠以更高的速度飛行，縮短星際旅行的時間，甚至實現超光速航行。
-太空材料：暗物質相關研究可能促使開發出具有特殊性能的太空材料，如高強度、高韌性、抗輻射、隔熱性能極佳的材料，用於製造更先進的航天器、太空站和星際基地等，保障人類在太空中的長期生存和活動。
醫療領域
-成像技術：暗物質探測中的高靈敏度傳感器技術可應用於醫療成像領域，如改進核磁共振成像（RI）、正電子發射斷層掃描（pEt）等設備，提高成像的分辨率和準確性，更清晰地觀察人體內部的組織結構和生理活動，實現早期疾病的精準診斷。
-治療手段：利用暗物質的特殊性質和相關技術，開發更精準、高效的治療方法，如設計出能夠更精準地將藥物輸送到病變部位的載體，提高藥物的治療效果，減少對正常組織的副作用，為癌症等重大疾病的治療帶來新的突破。
信息技術領域
-量子計算：暗物質研究中處理和分析海量數據的需求推動了高性能計算和數據處理技術的發展，為量子計算算法和人工智能技術的進步提供了借鑒和動力，進而加速複雜問題的求解過程，可應用於金融、製藥和材料科學等領域，提升研發效率和創新能力。
-通信技術：暗物質的特殊物理性質可能為通信技術帶來突破，如實現超遠距離、高速度、高穩定性的信息傳輸，突破目前通信技術的限製，為全球通信和星際通信提供更可靠的解決方案。
基礎物理研究領域
-粒子物理學：暗物質的本質和特性的研究本身就是粒子物理學的重要課題，對暗物質的利用將有助於深入理解基本粒子的性質、相互作用和宇宙的基本結構，進一步完善粒子物理學的標準模型，推動基礎物理學的發展。
-引力理論：暗物質與引力密切相關，對暗物質的利用和研究可能為引力理論的發展提供新的線索和驗證，有助於解決引力與其他基本力的統一問題，以及理解宇宙的加速膨脹等現象。
目前從科學角度來看，利用暗物質製造新型武器還不具備現實可行性，主要原因如下：
暗物質特性限製
暗物質不與電磁力相互作用，也幾乎不與其他物質發生除引力外的常規相互作用，這使得我們很難對其進行操控和利用。在現有技術條件下，科學家甚至還無法直接探測到暗物質粒子，更不用說將其用於製造武器。
技術水平局限
目前人類對暗物質的研究還處於探索階段，對於暗物質的本質、組成和具體物理性質等了解有限。製造武器需要對材料的物理、化學等性質有深入的理解和精確的控製，而目前我們還遠遠達不到對暗物質進行有效控製和利用的技術水平。
能量轉換與控製難題
即使未來能夠找到某種方式與暗物質發生相互作用並利用其能量，如何將暗物質的能量高效地轉化為武器所需的能量形式，並實現精確的控製和釋放，也是一個巨大的技術挑戰。目前還沒有任何理論和技術能夠解決這一問題。
倫理和安全問題
一旦暗物質武器被製造出來，其潛在的破壞力和不可控性可能引發嚴重的倫理和安全問題。國際社會也會對這種可能引發大規模殺傷和破壞的技術進行嚴格的限製和監管。
如果暗物質武器被開發出來，將會對人類社會產生極其深遠和複雜的影響。
軍事戰略方麵
-改變戰爭格局：暗物質武器的出現將顛覆傳統軍事力量的平衡。擁有這種先進武器的國家或組織可能在軍事衝突中占據絕對優勢，使常規軍事力量的重要性大幅下降。這種力量的不對稱可能導致國際關係更加緊張，引發軍事競賽，各國會競相投入資源研發和獲取暗物質武器，以確保自身的安全和戰略地位。
-戰略威懾升級：暗物質武器強大的威力會使其成為一種極具威懾力的戰略武器。類似於核武器的威懾原理，它的存在可能會使國家之間在發動戰爭時更加謹慎，因為使用暗物質武器可能帶來毀滅性的後果。這可能會在一定程度上維持一種“恐怖平衡”，但同時也增加了誤判和意外衝突升級的風險。
安全與防禦方麵
-安全威脅加劇：暗物質武器的潛在威脅會讓各國的安全防禦麵臨前所未有的挑戰。傳統的防禦係統，如防空係統、導彈防禦係統等，對暗物質武器可能毫無作用。這將迫使各國投入大量資源開發全新的防禦技術和戰略，以應對這種新型威脅，導致全球安全環境變得更加複雜和不穩定。
-恐怖主義風險上升：如果暗物質武器技術落入恐怖組織手中，後果將不堪設想。恐怖分子可能利用這種武器對城市、關鍵基礎設施等目標發動襲擊，造成大規模的人員傷亡和社會混亂。這會對全球安全秩序構成嚴重威脅，使反恐鬥爭麵臨全新的難題。
社會與倫理方麵
-人道主義危機：暗物質武器的使用可能會引發巨大的人道主義災難。其強大的破壞力可能會瞬間摧毀大片區域，導致無數人員傷亡、流離失所。而且，與常規武器不同，暗物質武器可能會對環境和生態係統造成長期的、難以逆轉的損害，影響人類的生存和可持續發展。
-倫理困境：開發和使用暗物質武器會引發深刻的倫理爭議。人類社會需要重新審視戰爭的道德準則和武器使用的界限。這種具有巨大毀滅力量的武器是否符合人道原則，如何在國家安全和人類整體利益之間做出平衡，將是一個極為棘手的倫理問題。
經濟與科技方麵
-經濟結構調整：暗物質武器的研發和防禦需求會促使各國經濟結構發生重大變化。大量的資源將被投入到軍事工業、國防科研等領域，這可能會帶動相關高科技產業的發展，如材料科學、能源技術、航天技術等。但同時，也可能會對其他民生領域的資源分配產生不利影響，導致經濟發展不平衡。
-科技進步加速：為了開發暗物質武器和相應的防禦技術，科技研發的步伐可能會大大加快。這可能會在一些基礎科學和應用技術領域取得意想不到的突破，如暗物質物理學、高能物理、先進材料等領域。然而，這種科技進步是一把雙刃劍，可能會帶來更多的不確定性和潛在風險。