仰望星空，繁星點點，但這美麗的圖像僅僅是太陽系內的行星和銀河系內的眾多的恆星。銀河系內還有大量的塵埃、氣體，以及很少發出可見光的各種緻密天體，比如白矮星、中子星和黑洞，這些天體需要藉助天文望遠鏡才能看到。銀河系又僅僅是宇宙中大量星系中的一個普通星系，這些星系還會組成星系團甚至更大尺度的結構。所有這些星系中的塵埃、氣體、恆星、行星、白矮星、中子星和黑洞並不是宇宙的全部，甚至都不是宇宙的主要組成部分。
現代天文學的研究表明，能夠產生各種波長的電磁波輻射的所有天體和物質加起來大約是宇宙的總物質和能量的5%。
那麼剩下的是什麼呢？
看上去空蕩蕩、黑乎乎的宇宙，其實塞得滿滿當當的。
那就是暗物質和暗能量！其中，暗物質佔了大約25%，而暗能量佔了大約70%。然而，現有的物理學理論模型裡面還沒有暗物質和暗能量。
也就是說對於這絕大多數的宇宙，我們甚至還完全不理解。
納尼，科學家們到底在幹嘛？對於宇宙95%的組成居然還不理解？
這並不奇怪，因為我們的物理學理論模型是基於我們在地球的實驗室的實驗和望遠鏡對天體的觀測所發展起來的。而直到最近，這些實驗和觀測都只是針對那大約5%的物質所進行的，所以只能建立描述和理解這些物質的物理學理論模型。因此，不能理解暗物質和暗能量就成為了現代物理學理論所面臨的巨大挑戰。
所以，暗物質和暗能量到底是什麼？怎麼知道宇宙中有暗物質和暗能量？怎麼探測暗物質和暗能量？它們和黑洞有關係嗎？可以利用嗎？
愛因斯坦說過：這個世界最不可理解的事情就在於它居然是可以理解的。可以說，了解了暗物質和暗能量，就能了解現代天文學，了解宇宙。
怎麼樣，準備好了嗎？
科學人的讀者最熟悉的著名天文學家張雙南老師強勢回歸！這一次，他將用9個關鍵問題揭開暗物質與暗能量的神秘面紗，帶你了解主宰宇宙的神秘主人！
張雙南，中國科學院粒子天體物理重點實驗室主任、高能物理研究所研究員，中國科學院大學教授，國家天文臺空間科學研究部兼職首席科學家，國防科技大學兼職教授。清華大學學士，英國南安普敦大學博士，美國賓夕法尼亞大學博士後。
他入選了國家基金委傑青、教育部長江特聘教授、國家「千人計劃」。他獲得趙九章優秀中青年科學獎、義大利Ferrara大學「哥白尼科學家獎」。他擔任天宮二號空間實驗室伽瑪暴偏振實驗和硬X射線調製望遠鏡天文衛星首席科學家。發表SCI論文200多篇，被引用6000多次。
他還是著名科學傳播人物，是諸多科學類電視節目以及論壇演講嘉賓，他是果殼科學人的專欄作者，並獲得2017年首屆「最受媒體歡迎科學家」稱號。
張雙南老師在講解天文學時語言通俗、充滿人文情懷，深受大家歡迎，分答上有將近4萬人收聽張雙南老師，超過很多主持人和娛樂明星。他的《極簡天文課》系列小講推出以來，已經吸引了超過5200名用戶付費購買，廣受好評。
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題圖來源：Alex Sushkov