在宇宙學中，暗物質（Dark matter）是理論上提出的可能存在於宇宙中的一種不可見的物質，它可能是宇宙物質的主要組成部分，但又不屬於構成可見天體的任何一種已知的物質，無法透過電磁波的觀測進行研究，也就是不與電磁力產生作用的物質。人們目前只能透過引力產生的效應得知，而且認為宇宙中有大量暗物質的的奇異物質存在。
根據數學模型，暗物質佔宇宙中所有物質的四分之三。但是它從未被看到或沒有得到充分的解釋。儘管暗物質已成為解釋宇宙更大奧秘之一的流行理論，但一些科學家仍在不斷尋找替代解釋，以解釋星係為何以其行為方式行事。
現在，一個國際科學家團隊說，他們已經發現了新的證據，證明可能暗物質根本就不存在。在發表於《天體物理學雜誌》上的研究中，研究人員報告說，他們認為遙遠的恆星的軌道速度存在微小差異，他們認為這揭示了一種微弱的引力效應，並且可以終止普遍存在的暗物質的觀念。
研究表明，對引力的不完全科學理解是背後似乎是星系和星系團的引力強度，而不是巨大的暗物質雲。研究合著者，克利夫蘭大學天文學系主任斯塔西·麥高（Stacy McGaugh）說，這也許意味著純粹的數學而不是無形的物質可以解釋星係為何如此行事。
這項新的研究報告指出，在150多個星系的恆星軌道速度中，可以從統計學上觀察到微弱的引力潮跡象，即「外部場效應」。在牛頓力學中，物體的加速度可以作為加速度矢量的總和，這是由於每個單獨的力作用在物體上。 這意味著子系統可以簡單地通過將其組成粒子的運動指向其質心來與嵌入其中的較大系統分離。 換句話說，較大的系統的影響與子系統的內部動力學無關。 由於米爾格羅姆定律在加速方面是非線性的，因此無法以這種方式將修正牛頓動力學子系統與其環境分離，並且在某些情況下，這會導致行為與牛頓平行。 這就是所謂的「外部場效應」（external field effect，縮寫EFE）。
研究論文說，這種影響無法用暗物質理論來解釋，但可以通過修正牛頓動力學理論來預測。修正牛頓動力學（Modified Newtonian dynamics，縮寫：MOND）是一種假設，它提出了牛頓定律的修正，以解釋星系的觀測特性。 在解釋為什麼星系似乎不服從當前理解的物理定律方面，它是暗物質假設的一種替代方法。
研究人員說：「我們真正要說的是，絕對有證據表明存在差異。」 「如果您只知道牛頓和愛因斯坦，那麼您所看到的並不是所得到的。」
天文學家長期以來一直認為，恆星以超過300年前英國物理學家和數學家牛頓所提出的引力理論所預測的速度在銀河系中心運行。
牛頓基於他的理論，即根據對行星軌道的觀察，物體根據質量相互變化而相互吸引。後來通過愛因斯坦理論的改進，但它仍然具有相當的準確性。
1930年代當時在加利福尼亞理工學院工作的瑞士天文學家弗裡茨·茲維克（Fritz Zwicky）對星系團的觀測發現，它受到了比預期大的引力的作用，他將此歸結為「敦刻爾母體」（dunkel materie） 」，德語為「暗色材料」。
1970年代，當美國天文學家維拉·魯賓（Vera Rubin）和肯特·福特（Kent Ford）在銀河系中的恆星軌道上發現異常時，許多科學家認為它們是由銀河系內部和周圍大量無形的「暗物質」引起的，從那時起，暗物質這個想法就一直統治著天體物理學。
據某些估計，暗物質約佔宇宙所有物質的85％，它只能通過引力與光和可見物質相互作用，並且可以解釋在遙遠星系中觀察到的異常。但是它從未被發現過，到目前為止，還沒有人完全解釋它可能是什麼，儘管暗物質候選物包括「弱相互作用有質量粒子」（weakly interacting massive particle, WIMP）、原始黑洞和中微子。
修正牛頓動力學理論由以色列物理學家Mordehai Milgrom於1980年代制定，旨在解釋觀察到的無暗物質的差異。它提出，引力會導致很小的加速度，這是牛頓和愛因斯坦無法預測的，其加速度很小，只能在銀河大小的物體中看到。這意味著不需要解釋暗物質。
到目前為止，修正牛頓動力學理論經受了數項科學測試的考驗。這個理論在天體物理學中還只是少數派觀點，並且大多數科學家都贊成暗物質的存在。該理論的許多預測已在天文觀測中看到，而最新的研究為其提供了又一個證據。
該研究指出：「修正牛頓動力學理論是唯一以這種方式成功的理論。這是唯一一例能使所有預言成真的理論。」
德國海德堡大學理論天體物理學教授馬蒂亞斯·巴特爾曼（Matthias Bartelmann）評價這項研究結果說，這項新研究提出了「一個非常有趣的問題」。「暗物質可以用不同的引力定律解釋嗎？如果可能的話，這對宇宙學以及粒子物理學都將是最重要的。」
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