忘掉貓啊狗啊以及帶有另一種現實的平行宇宙。
忘掉量子世界。
忘掉那個縮微版的你。
你現在又回到太空中，變成了純意識。
你已經看到微觀世界充滿謎團，現在你想驗證一下愛因斯坦的理論是不是普遍適用在所有地方，或者它也有著同樣的局限性。
你在太空。地球現在在你身後，你正朝前飛去。你飛過了月球、太陽和我們的恆星鄰居們。
直到這兒，愛因斯坦的引力理論依然完美適用。恆星們與行星們按預期運行著。
你飛離銀河系，進入星系間空間，然後停了下來。
銀河系在你的下面，就在那裡。其他星系在遠方閃閃發光。含有幾千億顆恆星的巨大旋臂們放射出光亮照耀著黑暗的宇宙背景。
你對引力的知識讓你知道，就像圍繞著太陽轉動的行星一樣，星系裡轉動著的恆星的速度也不會是隨機的。轉動得太快的恆星將脫離星系的護佑，成為孤獨的飄蕩者，遊蕩在星系與星系間的巨大空間裡。如果恆星們轉得太慢，它們將沿著被其他所有恆星們所造成的時空斜坡滑落，這個斜坡將引領它們滑向星系中心——那個滿是恆星的中心突起處，最終被那耐心等待在那裡捕食一切的巨大黑洞吞噬或毀滅。如果沒有一個正確的速度讓自己保持穩定軌道，一顆恆星或者飛出星系，或者注定掉落，就像在大碗中轉動的玻璃珠，或者落到碗底，或者飛出碗外。
你記得牛頓的引力理論就恰恰在引力太強時出了問題。在太陽邊上，他的方程式需要修正才能解釋水星軌道的漂移。愛因斯坦通過革命了我們對於時空的理解而完成了對牛頓理論的修正。現在，一百年之後，輪到愛因斯坦面對尺度的挑戰了。在整個星系邊上，愛因斯坦的理論表現如何？面對幾千億顆恆星而不是一顆的時候，他那個關於時空彎曲的理論還適用嗎？
這就是你現在要驗證的。
你拿出秒錶，開始給那些在銀河系中運動著的恆星們計時。同時調查三千億顆恆星可不容易，所以你從最外圍的那些開始，那顆位於一個巨大旋臂的頂頭的恆星，它與我們銀河系中心的巨大黑洞人馬座A*距離遙遠。
你數了十秒鐘。
那顆你正計時的恆星移動了二千五百公里。不錯。
這相當於圍繞銀河系中心以就九十萬公里/小時的速度旋轉。真的不賴。
它鄰近的恆星運動速度也一樣快。
事實上，任何兩顆與我們星系中心距離相同的恆星運動的速度都一樣，離中心遠的速度慢，而速度最快的那些，如你早先見過的那顆快速運動的S2，則位於很中心的位置。如果你想知道這些位於銀河系邊緣的恆星們需要多久才能繞銀河系一圈，答案是……大概二億五千萬個地球年。真是一個漫長的旅程。銀河系很大。太陽（因而地球也一樣）位於離中心稍近些的地方，繞中心一圈需要二億二千五百萬年不到一些，這個時間段被稱為「星系年」。上一次地球位於現在它在銀河系中所在位置的時候，恐龍還有一億六千萬年可以活……用這種術語表述的話，大爆炸發生在六十一個星系年之前，如果我們從今天開始算，再轉二十幾圈，銀河系和仙女座星系將接近到相撞。順便再說一句，太陽將在隨後的幾個星系月中爆炸。這樣說來，聽起來這個危險離我們也實在不算太遠……
很好。
至今，一切都好。
看起來愛因斯坦的理論沒有什麼問題，除了……
除了問題已經出現了。
坦白告訴你，你並不是第一個檢查這些恆星以多快的速度繞著我們星系旋轉的人。它們的速度很早以前就被瞭解了，早在二十世紀三十年代早期，荷蘭天文學家簡恩·奧爾特(Jan Oort)就測量了它們。
但是簡恩·奧爾特還更進了一步。
首先，他估計了一下整個銀河系可能含有的質量。然後，他檢查了他測到的速度是不是符合預期，能夠讓這些恆星既不飛走又不掉落。
它們不符合。
它們一點都不符合。
你現在就在那裡，在銀河系之上，你不妨自己算一下。
將每個恆星和塵埃雲以及所有屬於我們星系的你看得到的物質質量都加起來，你會得到同樣無法解釋的結論：要穩住銀河系裡任何一顆恆星按現在的速度運行而不飛走，銀河系的質量遠遠不夠。
更糟的是，與牛頓理論與水星軌道的微小差異不同，現在這裡的差距可一點都不小。
與你現在見到的質量相比，銀河系應該有五倍以上的質量，不然的話，所有的恆星都會飛走。包括太陽。
你肯定漏掉了什麼，奧爾特也是。
漏掉的可不是幾億顆恆星和它們的塵雲，那樣的話，你大概可以責怪自己或奧爾特沒有準確地估算整個星系。那倒或許可以接受。但是五倍的差別？怎麼回事？再說了，這個奧爾特又是誰？我們可以相信這個傢伙嗎？
我們能。他可不是一個普普通通的天文學家。事實上，他無與倫比的直覺幫助人類弄明白許多你在本書第一部分穿越太陽系和銀河系時所見到的景象。例如，是他發現了太陽不是我們銀河系的中心（現在聽起來這一點都不稀奇，但在他證明這點之前人們可不這麼想）。也是他最早設想在太陽系裡存在著一個巨大的彗星庫（幾百億億之多），現在奧爾特雲這個彗星庫還以他的名字命名，你在穿越太陽系邊界進入我們的紅矮星鄰居比鄰星的引力範圍之前就曾穿過它。
奧爾特在一九三二年的時候，就已經不是默默無聞的科學家了，為了解釋他所能見到的我們整個星系的質量與它的恆星們速度之間所存在的巨大差異，奧爾特作了一個驚人的預言。他認為銀河系中充滿了一種我們尚不知道的物質。一種至今為止尚未被任何一種手段探測到的物質，不僅在地球上，在其他任何地方都探測不到。因為它不與光相互作用，因此任何人都無法通過收集光線的望遠鏡看到它們。他稱它為「暗物質」。按照奧爾特的說法，暗物質的可見效應只能是非直接的，通過引力顯示：暗物質無法被看見，雖然它顯然不是普通物質，但它與普通物質一樣能讓時空彎曲。構成它們的不可能是那些構成我們所知道的一切東西的粒子們，因為如果是那樣的話我們就能看到它。
這種發現聽起來可能太偉大了——太令人興奮——以至於不太可能是真的。不管奧爾特曾經多麼出色，但沒有人永遠不會犯錯。他或許弄錯了呢。為了檢驗這個結論，你決定看看其他星系，看看它們如何互相轉動。瑞士天文學家弗裡茨·茲威基(Fritz Zwicky)在奧爾特最初的結論發表之後一年的一九三三年就是這麼做的。
如果暗物質是真實存在的，而且它的引力效應不只局限於銀河系，而是一樣存在於其他星系之內與之間，它就不僅會改變恆星們在星系內的運動，還會改變星系間互相圍繞旋轉的方式。
所以你盯著它們看，聚精會神。
你分析了這些匯聚了閃亮恆星們的巨大集合體間獨特的宇宙舞蹈……你已不再懷疑。
就像茲威基一樣，你沒有選擇，只能承認所有的星系互相圍繞旋轉的速度實在太快，那些巨量的具有引力吸引效應的暗物質的存在已毋庸置疑。
而且暗物質不是物質。
它也不是反物質。
它也不是其他什麼東西。
沒有人知道它到底是什麼。
從二十世紀三十年代起科學家們進行了許多次其他實驗，每次得到的結論都一樣。暗物質就在那裡。它的確存在著。任何地方只要有物質存在，邊上就有暗物質伴隨。雖然我竭盡所能，在這整本書中，向你展示任何我想與你分享的關於我們宇宙的一切，但在暗物質這一點上，我不得不承認我無法再帶你到更接近的地方了。
為什麼？
因為就算是今天，奧爾特大膽猜測的八十多年之後，我們依然對這個暗物質由什麼構成一無所知。我們知道它存在。我們知道它在哪裡。我們有它在我們整個宇宙的各個星系內部和星系周圍分佈的地圖。我們甚至還有一些嚴格限制確定它不是什麼，但我們對它是什麼卻依然一無所知。是的，它的存在無可置疑：每一公斤由中子和質子和電子構成的普通物質，都有著五公斤沒有人知道到底由什麼構成的暗物質伴隨。
暗物質。
意料之外的第一號引力謎團。
它可能意味著愛因斯坦的理論不適用於這個尺度，就像牛頓的理論在離太陽太近時不再適用一樣。但科學家們也做了許多獨立的測量。看起來暗物質的確無處不在，在星系周圍，在我們自己的銀河系周圍以及整個宇宙，而且你看不見它。
看上去我們宇宙所含的不可見部分遠遠超過了可見部分。