“暗物質”和“暗能量”其實是給現有理論打的兩塊補丁

在古代世界，無論東西方，都有把經典奉為“神聖”的傳統，人們習慣於把“知識”當作不容置疑的“真理”。直到今天，仍有很多人把“科學知識”等同於“真理”，其實我們弄清楚了科學理論是怎麼來的，也就明白了它到底是不是永遠正確的“真理”。

嚴格意義上的科學只討論經驗世界之內的事，它都包括哪些內容呢？

根據不同的研究目的可以把科學分為三部分：

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一、找規律

找規律就是透過觀察以及各種實驗，來研究世界到底如何運轉。

比如自由落體運動。在兩千多年裡大家都認同亞里士多德的觀點：物體下落的快慢是由它們的重量決定的，物體越重，下落得越快。

但是伽利略透過觀察和推理，認為物體下落快慢和重量無關，並透過斜面實驗證明自由落體運動是勻加速運動，測得該運動的精確數學表達：v^2=2gh

規律是相對客觀的，不同的人在相似條件下做實驗能得到相似的結論。但是該公式包含一個隱含條件：地球表面的短距離運動，半徑的變化可以忽略不計。當然這個條件是到了牛頓時期才加上的。

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二、應用

應用就是利用發現的規律，開發技術，發明工具，應用於現實世界。

比如發現了自由落體運動的規律，能很容易推匯出拋物運動的規律，可以用於計算彈道。

三、解釋

解釋就是發現各種規律之後，進一步研究為什麼世界如此運轉。

由於宇宙本質對於人類而言相當於一個黑箱子，解釋相對於規律就沒有那麼的客觀，不同的

科學家

可能會有不同的解釋。最終哪種解釋被大家認可，取決於哪種解釋能被用於更普遍的規律。

伽利略發現了自由落體運動規律之後，他並沒有進一步解釋，為什麼自由落體運動是勻加速運動？是什麼力量讓物體下落的速度不斷增加？

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直到牛頓提出萬有引力定律，即任何兩個物體之間存在由質量引起的相互吸引力，其大小與兩物體的質量成正比，與兩物體的距離平方成反比。

萬有引力定律既能解釋自由落體為什麼如此運動，也能較好解釋觀測到的大部分天體運動。但是不能很好解釋水星軌道旋緊、譜線紅移、光線引力偏折等現象。

愛因斯坦提出的

廣義相對論

能更好解釋上述現象，但是在經典力學的適用範圍內，用廣義相對論計算要比用萬有引力定律複雜得多。而且，對於天體力學中的二體問題，難以用廣義相對論進行數學處理。所以，廣義相對論並不能取代萬有引力定律。

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在20世紀70年代，科學家觀測宇宙一些星系中的恆星執行速度時發現，越遠離核心的星系，其繞中心旋轉的速度並不都是衰減下去，而是具有和內圈恆星相似的速度。

無論是萬有引力定律還是廣義相對論，都沒法解釋這一現象。在沒有更完美理論的情況下，科學家引入了“

暗物質

”和“

暗能量

”的概念，使現有理論和實際觀測到的現象相匹配。

其實並沒法確定“暗物質”和“暗能量”一定存在，或者可以說，“暗物質”和“暗能量”是給現有理論打的兩塊補丁。