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科學家們可以通過多種方式觀察遠處的物質。像著名的哈勃望遠鏡這樣的設備可以測量可見光，而其他技術，如射電望遠鏡，可以測量非可見現象。科學家們經常花數年時間收集數據，然后進行分析，以使他們所看到的東西最合理。

隨著越來越多的數據進來，變得非常清楚的是，星系的行為并不像預期的那樣。一些星系外緣的恒星移動得太快了。星系是由引力固定在一起的，而引力在大部分質量所在的中心是最強的。盤狀星系外緣的恒星移動得如此之快，以至于那里的可觀測物質所產生的引力無法阻止它們飛向深空。

科學家們認為，這些星系中存在的物質一定比他們目前能觀察到的多。一定有什么東西在阻止恒星飛走，他們把這種東西稱為暗物質。除了它必須具有引力，而且必須有相當多的暗物質之外，他們無法真正說出它可能具有的特性。事實上，科學家們認為，宇宙的絕大部分（高達85%）必須是暗物質。否則，星系就不能像它們看起來那樣長久地存在下去。它們會解體，因為不會有足夠的引力來保持數萬億顆恒星的位置。

當涉及到科學時，你無法觀察到的東西的問題是很難對它說太多。因為暗物質不與電磁力相互作用--電磁力負責可見光、無線電波和X射線--科學家們所有的證據都是間接的。科學家們一直在試圖找出觀察暗物質的方法，并根據它的理論進行預測，但沒有取得多大成功。

一個可能的解決方案

牛頓的萬有引力理論相當好地解釋了大多數大規模事件。然而，該理論并非萬無一失。例如，愛因斯坦的廣義和狹義相對論，解釋了牛頓理論無法解釋的數據。科學家們仍然使用牛頓的理論，因為它在絕大多數情況下都是有效的，并且有更簡單的方程式。

暗物質被提出來作為調和牛頓物理學與數據的一種方式。但是，如果不是調和，而是需要一個修正的理論呢。一位名叫Mordehai Milgrom的以色列物理學家在1982年提出了一種重力理論（稱為修正的牛頓動力學或簡稱"Mond"），假定當重力變得非常弱時，例如在盤狀星系的邊緣，重力的功能是不同的。

他的理論并不簡單地解釋星系的行為；它預測了這些行為。理論的問題在于，它們可以解釋任何事情。如果你走進一個房間，看到燈亮著，你可以提出一個理論，認為來自太陽的宇宙射線以恰到好處的方式擊中了隱藏的鏡子，照亮了房間。另一個理論可能是有人按動了電燈開關。區分好的理論和壞的理論的一個方法是看哪種理論能做出更好的預測。

最近對Mond的分析顯示，它的預測明顯好于標準暗物質模型。這意味著，雖然暗物質可以很好地解釋星系的行為，但它沒有什么預測能力，至少在這方面是一個不好的理論。

只有更多的數據和辯論才能夠解決暗物質和Mond的問題。然而，Mond被接受為最好的解釋將打破幾十年來的科學共識，并使宇宙的一個更神秘的特征變得更加正常。