本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。
世界上有多少名詞？真實的數量肯定要比你我知道的多，人類除了會給每個人起個名字，還會給看到的物體起名字，然而有一類名字比較特殊，它們屬於未知的或者說是假想的物體，比如，神仙、鬼怪、魂魄、經絡、UFO、以太、暗物質等等。同樣是假想的物體，同樣缺乏直接證據，有的能被科學接納，有的卻被科學否定，這是怎麼回事呢。下面就用以太和暗物質為代表，說說這個事。
一、假想的依據不同
1.1、以太是如何被提出來的？
以太最早是古希臘哲學家亞里斯多德所設想的一種物質。他認為物質元素除了水、火、氣、土之外，還有一種居於天空上層的。很顯然這個時候的以太是一種神秘的物質。你如果問亞里斯多德天空上層為什麼會有以太？他恐怕只能告訴你，拍腦門猜的。
隨著物理學的發展，特別是電磁學的發展，科學家們證實了光是一種電磁波。科學家們想當然地認為，既然是波那麼就一定需要有一種傳播介質，因為之前看到的波（水波、機械波）都依賴介質的振動，科學家們很自然地聯想到，光既然是波，那麼也應該有一種傳播光的介質，於是以太這個名詞被重新搬出來解釋光的傳播。
1.2、暗物質是如何被提出來的？
天文學的觀測已經證明，地球圍繞太陽旋轉，銀河系中大概包含了1000億個太陽這樣的星系。銀河系是一個棒旋星系，包括一根棒和兩個大旋臂，兩個大旋臂上又分了好多的小旋臂。太陽距離銀河系中心的距離大約是2.5萬光年。
我國最大的地面光學望遠鏡LAMOST的大量觀測數據表明，太陽的繞行速度是240Km/s。繞銀河系中心旋轉一周需要2.3億年。
熟悉圓周運動的朋友應該明白，人造衛星在軌運動時，其軌道高度越低速度越快，軌道高度越高速度越慢。如果人造衛星在高軌道仍然保持高速度，它就會掙脫地心引力的束縛，飛出地月系統。
天文學家們根據銀河系中發光物質或者氣體的分布大概是10萬光年這樣的尺度，根據太陽和銀河系中間發光物質的分布，科學家可以推算出太陽繞銀河系運動的速度，大概是160Km/s。這與LAMOST的觀測值240Km/s有很大的差異。測量銀河系外圍的星雲繞銀河系旋轉的速度，大約在200Km/s左右。
科學家們根據這些觀測到的尺度、速度、距離，推斷出銀河系中的物質分布大概是發光物質的10倍，還有大約90%的東西是不發光的。科學家們把這些不發光，卻仍然會產生引力作用的物質叫做——暗物質。
1.3、小結
對比以太和暗物質概念的提出我們會發現，定義以太的時候，是通過光波與機械波的類比，是理論上的牽強硬套，是毫無依據的假設；但暗物質不同，它是依據觀測結果與理論預言之間不協調，而提出的一種理論修補方案。儘管並不知道暗物質是什麼，但可以確定的是，一定有某種未知存在。
二、科學系統內部的邏輯自洽
科學內部不同分支之間要能夠互相證明，不能在邏輯上相互矛盾，這也是檢驗科學假設是否正確的一個標準。
2.1、以太假設與其它物理理論相矛盾
既然光是以太振動形成的波，那麼以太一定是無處不在的，充滿在整個宇宙當中的。根據當時天文學家們觀測到的光行差（地球公轉所造成的恆星表觀位置變化）現象，以太的運動必須相對地球表面靜止。你能想像出有一種物質，瀰漫在整個宇宙中，隨著地球一起自轉的同時還圍繞太陽公轉嗎？
以太的具體運動方式就成為了一個謎。不過科學家們是一群不撞南牆不死心的人，當然不會直接否定這種可能，於是在很多科學家的建議下，麥可遜開始利用幹涉儀來測量「以太漂移」。他先於1881年做了第一次試驗，「零結果」；1887年，改進試驗裝置，提高實驗精度，再次實驗，依舊是——「零結果」。
在實驗事實面前，麥可遜不得不承認，這個「零結果」的實驗表明，以太是不存在的。他還同時意識到，這個結論與當時普遍接受的光行差現象的解釋直接矛盾。即使在地球和以太之間存在著相對運動，它必定是很小的，小到足以完全駁到菲涅爾的光行差解釋。』
2.2、暗物質假設沒有造成任何理論衝突
首先，科學家們根據觀測結果與理論預言的偏差，為宇宙中添加「暗物質」之後，這屬於對於目前引力理論的一種修正。
其次， 暗物質僅僅是我們看不見（不參與電磁相互作用），其他性質並沒有任何怪異之處。所以其實已經存在人類已發現的符合暗物質行為的粒子，比如，「中微子」。
再次，「暗物質」與以太不同，是某一種特殊物質，它是一大類不參與電磁相互作用的物質，或者現象的統稱。所以，即使某幾種可以成為暗物質的預言最後被證明根本不存在，也並不影響「暗物質」這個整體概念。可以說，暗物質是肯定存在的。
2.3、小結
可以說，以太的提出純粹就是為了解釋光的傳播方式而引入的，它的引入直接導致了物理體系的崩潰，這是科學作為一個內部自洽的系統所不能接受的；但暗物質的引入沒有帶來任何理論上的衝突，正因為如此才吸引著大批的物理學家投入尋找暗物質的隊伍。
三、就沒有反對暗物質的聲音嗎？
在科學界中，其實也是有人認為暗物質不存在的，他們認為應該修正引力理論。這裡主要是包括兩大類：
第一是引力修正理論（MOND）。 與其說現在熱門的「暗物質」是強行修補，倒不如說引力修正理論是強行修補。因為這個理論僅僅是把現有重力理論，強行加了一個修正值，以符合觀測。
第二是量子引力理論 也就是俗稱的萬有理論。 這類萬有理論，目前理論難度大，理論矛盾多，還無法成為正式理論。
結束語——物理學靠的不是瞎猜
我們分別從以太和暗物質提出的依據、二者對物理體系造成的影響兩個方面，分析了為什麼以太不存在，而暗物質是一定存在的。
從中我們可以得出這樣的結論，任何一個科學假設的提出，都需要有事實或者是理論作為前提，這個假設不能造成現有理論體系的崩潰，並且要符合已經觀測到的實驗現象，這樣的假設，才有可能成為科學研究的對象。
對於那些神仙、鬼怪、魂魄、經絡、UFO等人類給未知事物起的名詞，我們就要從這兩個角度去分析它們，是不是真的存在，答案自然就呼之欲出了。能不能正確回答這些問題，其實不在於已經掌握了多少知識，而是要看我們是不是採用了正確的方法。
物理學的方法就是科學實驗，數學證明，而不是瞎猜。