暗物质理论是当前的主流理论，但在暗物质没有完全得到否认的情况下，一些科学家又提出了修正引力理论来解释宇宙现象。
万有引力定理是迄今为止最成熟的数学学定理。并且宇宙中的行星、恒星、星系甚至于更广意义上的现象其实并不符合万有引力定理的描述，以至于你会反复对你所看见现象进行反复复查。其实，我们的数学学定理对宇宙的理解总是不完整的，须要我们对其反复进行修正。目前，在怎么解释宇宙引力问题念书术界有两种不同的观点：一个阵营所持暗物质的观点解释宇宙引力问题，而另一阵营则坚持对现有的引力定理进行修正。
暗物质其实可以决定宇宙结构组成
1781年，天王星被发觉，这是在木星轨道之外发觉第一颗太阳系大行星。并且这是人类首次用望远镜而不是肉眼发觉的第一颗行星当时，牛顿的万有引力定理就能对行星的环日轨道进行估算。因而天王星的发觉给人类提供了一个验证牛顿万有引力的机会。这对于科学家来说是一个意想不到的惊喜。但经过六十多年的观察，科学家们发觉：
在最初的20年里，依据牛顿的万有引力定理，天王星虽然联通的过快；
在接出来的20年，天王星的运动虽然又符合牛顿万有引力定理；
此后，天王星的联通速率又慢出来，又开始与牛顿的万有引力定理不相符。
天王星究竟发生了哪些？是牛顿错了吗？还是有一些额外的未经发觉的物质，其引力可以解释天王星运动的误差？
理论学家们在这两方面都做了大量工作，但当时“不可见的物质”的理论抢占了上风。1846年，英国天文学家勒威耶(Le)推论是由于存在一颗未知行星的引力作用，使天王星的轨道运动遭到干扰，也就是天文学上所谓的“摄动”影响。他估算出这颗行星的轨道、位置、大小，之后请柏林天文台的伽勒找寻这颗未知的行星。1846年9月23日，伽勒按照勒维耶预言，只花了一个小时，就在离勒维耶预言的位置不到1度的地方，发觉了一颗新的行星。后来这个新的行星被命名为海王星。“不可见的物质”这一理论也得到了验证。
太阳系中的所有行星都遵守引力定理
大概在同一个时间段，一个新问题被注意到，那就是太阳系最外侧水星的近期点进动问题。太阳系中的每一个行星都有一个近期点或则说是最接近太阳的方位。因为太阳系中行星受太阳、其他行星以及小行星引力的影响，各个行星的近期点进动都各有不同。按照牛顿万有引力进行估算，水星的近期点进动为每世纪5557角秒但，实际观测值为每世纪5600角秒，两者之间仍然有着一个微小却不可忽略的差别。
同样，理论学家争辩是否须要一个新的行星来解释这一误差。在这些情况下，一个在水星内部的行星，代号为的行星“出现”了。另一种理论解释是牛顿万有引力定理须要进行更改。其实在整个十九世纪后半叶，人们都在旨在于通过验算和观测寻觅所谓的，而且一无所获。而在另一方面牛顿第一宇宙速度谁提出的，随着化学学的研究领域拓展到接近光速时，牛顿精典热学早已未能对现实作出合理解释，迈克尔逊-莫雷(-)实验和狭义相对论的发展也表明牛顿万有引力定理须要进行改进。1915年底，爱因斯坦提出了广义相对论，成功地解释了水星近期点进动问题，其所估算的进动值在交纳了其他行星的影响后应是每100年向东移过42.91″，与观测值——43″十分吻合。
假想行星
迄今为止，例如引力时间延后、引力透镜效应、脉冲星轨道衰变再到引力波等众多现象都可以从爱因斯坦的广义相对论找到解释。而且关于星体的自转问题同样有着众多问题。目前科学家可以通过观测单个星体来检测它们的自转速率。持续旋转的星体两侧面向我们而至，会形成蓝移;另左侧背对我们而去，会形成红移。人们起初以为星体的自转和太阳系的情况类似——越靠内，星体的运动速率越快。但事实上依据观测，无论离开中心有多远，星体各部份的自转速率都是一个常数。这同样存在两种可能——要么牛顿的万有引力定理须要修正，要么我们必须假定存在一种看不见的物质。
这么此次的解决方案是哪些？是该修正现有的引力定理吗？这样一来，我们须要对引力定理作出相应的修正，因而就可以解释所有星体的自转曲线。其中也包括这些很小的星体，其引力和质量的差别很大。
上个月，天体化学学家提出了一种新的修正引力理论，致使星体不再须要额外的不可见物质，便可在普通物质框架下维持单一星体的引力稳定。而且，一旦人们在宇宙的更大尺度上考虑这个问题，都会发觉这些修正的引力理论也有着巨大的漏洞。
和星球之间的碰撞一样,星体之间的碰撞在星体演化过程中也是司空见惯的现象。当不同的星体团发生碰撞时，按照更改的引力理论，碰撞前的预测与碰撞后的预测完全不同。这些更改引力理论完全不能解释星体碰撞问题。当人们企图用修正引力理论解释星体团中某些星体的运动时，解释使光线发生弯曲的引力透镜现象时，解释宇宙大爆燃的背景幅射以及与引力有关的膨胀宇宙概念时，都失败了。
1919年，爱因斯坦广义相对论解释了光在强悍引力作用下形成的弯曲现象
科学家的另一种选择是坚持暗物质理论，而不再更改牛顿或爱因斯坦的定理。你可以保持这种理论不变，须要的仅仅是向宇宙中添加一些看不见的物质，它们会形成互相作用的引力。通过额外降低的那些引力源，人们就可以有效解释绝大多数单个星体怎样旋转、运动。
关于153个星体重力加速度（y轴）与可见质量物质（x轴）的相关性。红色显示每位单独星体，而绿色则代表分体统计数据。
暗物质理论就能宇宙的更大尺度上解释观测到的宏观现象。一方面是由于在更大尺度上，宇宙更为均匀，波动也更为粗糙，引力是其中最主要的效应。暗物质理论可以在最大尺度上重现宇宙的微波背景幅射，包括星体团碰撞、引力透镜以及星体团的运动等宏观现象都可以用暗物质来解释。
可见星体、中性二氧化碳以及球形星团都指向了修正引力理论或是暗物质的存在。其理论位置与观测位置都不符合。
然而，其也存在着一些问题。在暗物质理论模拟中，一个星体须要包含数万亿的暗物质粒子，其中还须要考虑光子压力、恒星产生、超新星以及其他效应。这样结论，每位个体星体须要包含10的60次方甚至10的80次方暗物质粒子。要晓得一万亿只有10的12次方。暗物质理论对于这些大星体比较有效牛顿第一宇宙速度谁提出的，这种星体起码要是银河质量的10%甚至更大。但在另一方面，在按照暗物质所进行的模拟中，这些质量更小的星体常常须要包含更多的暗物质才才能达到引力的平衡。由于这种小星体的星体数目没有漩涡星体这么多，大多不会超过十亿，甚至只有几百万。这种星体内的星体运动速率比小型星体内的星体要慢。并且要使这样的结构保持稳定，所需的暗物质比列却比别处要高出许多。在个别情况下，这些比列甚至会高达20比1，而在极端情况下（更低的质量），这一比列甚至可以上升到几百比1。
宇宙中已知最小的星体是我们银河系的卫星系，它们所含的星体只有几百，这种星体围绕着联合刚体运行，运行速率只有15千米/秒。通过计算机模拟，要使星体在此空间区域保持该速率公转，所需的暗物质总数是太阳质量的成千上万倍。也就是说，在此极端个例中，暗物质总数要比普通物质高出一千倍左右，这总让人感觉有些不合常理。
质量与加速度相关性早已被验证的星体，注意只有这些比实线更大的星体才才能被暗物质理论充分模拟
暗物质阵营中的大多数人深信，迄今为止其理论就能对整个宇宙中所有相关现象做出一致性解释。同样，而坚持修正引力理论的人们则觉得在小尺度星体上暗物质比列的不合理就是暗物质理论的失败，而她们所发觉的修正引力则可以带来比爱斯坦广义相对论更为深远的理论改革。目前来看，修正引力理论的最大挑战是在大尺度上解释宇宙宏观现象，而暗物质理论的挑战则是怎样正确重现小尺度星体的细节问题。
各类碰撞星体团的X射线（蓝色）以及总体物质（红色）波谱图，显示了正常物质和暗物质之间的显著区别
对于暗物质阵营的人们来说，其深信修正引力理论也仅仅是广义相对论，最终还是暗物质提供了引力源。而奉行修正引力理论的人则觉得暗物质是完全不存在的。但关键在于，假如如今你想解释我们所观测到的宇宙现象，就必需要有暗物质的存在。目前还没有一种已知的修正引力可以在宇宙大尺度上解释一系列宏观现象，而例如宇宙微波背景幅射等现象也须要暗物质理论进行支撑。若果没有暗物质，则必须有一种建立的修正引力理论来解释所有的宇宙现象。
宇宙微波背景幅射，也是大爆燃残留的辉光
两大阵营将继续互相争辩，直到有三天暗物质被直接测量到，或是人们就能完全验证所谓的修正引力理论是暗物质影响的结果。似乎暗物质还不能完全判定是真实的，但在目前情况下，却还能通过最少的更改，对整个宇宙中所有相关现象做出一致性解释。其实，我们须要清楚的是，一个完全有劝说力的理论还没有完全出现，一切还仍未结束。
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