宇宙裏麵有什麽？答案是物質和能量。宇宙裏麵很顯然有各種各樣的天體，行星、恒星、白矮星、紅矮星、超新星、中子星、脈衝星，等等，這些都叫普通物質（ordinary matter），看得見、摸得著。除了物質還有能量，有電磁波形式的能量，運動的物質有動能，引力會產生引力勢能，等等。但這些普通物質和能量隻占宇宙質能總量的5%左右，剩下的95%物質和能量當中，有23%叫暗物質。
暗物質並非一種已經被證實存在的物質，它目前隻是一種理論假設。為什麽要做這樣的假設呢？因為我們要解釋一個問題，那就是銀河係轉速過快的問題。銀河係會繞自己旋轉，但是科學家估算了一下銀河係裏的物質可以給自身提供的引力，發現這個引力太小了，無法支撐銀河係如此快的旋轉速度，照理說銀河係早就應該散架了。為了解釋這個現象，科學家們發明了一個概念，假定有這樣一種物質叫“暗物質”，它看不見、摸不著，唯一的作用就是提供引力，並且這種暗物質彌漫全空間，它們隻在大尺度上體現出顯著的引力作用。
除了暗物質以外，宇宙中72%的能量是暗能量。與暗物質的概念類似，暗能量並非一種已經被證實存在的能量，它目前隻是一種理論假設。為什麽要做這樣的假設呢？因為我們要解釋，為什麽宇宙的膨脹規律是加速膨脹。根據哈勃的觀測，他發現越是離我們遠的天體，遠離我們的速度越快。宇宙中天體的關係，就好比一個氣球上的點，當你吹大一個氣球的時候，氣球表麵點與點的距離也在變大，並且點之間的距離越遠，它們的距離增大得越快。什麽是宇宙的加速膨脹呢？這就好比你在加速地吹大一個氣球，你越想讓氣球快速變大，就要吹得越賣力。換言之，你要對氣球輸入的能量就越多。
那問題來了，宇宙加速膨脹的能量從哪裏來？天體之間的萬有引力明明都是相互吸引的，它們應該是阻止宇宙向外膨脹的，但宇宙不僅在膨脹，還在加速膨脹，那就勢必要有一個能量源給宇宙的加速膨脹提供能量。宇宙沒有這個能量就不能膨脹了嗎？如果我們認可能量守恒定律的話，這個使得宇宙加速膨脹的能量就必須存在，否則能量是不守恒的。根據能量守恒定律，能量不能憑空消失也不能憑空出現，在宇宙膨脹的過程中，天體與天體的距離在不斷變大，這就意味著天體與天體之間的引力勢能也在不斷變大，那必須要有一個能量源來補充種種能量的增加。
於是，暗能量的概念就被發明了出來，暗能量被定義為驅動宇宙加速膨脹的能量。之所以叫暗能量，是因為我們目前沒有探測到任何形式的暗能量，隻是根據宇宙大尺度的加速膨脹行為，我們假定它必須存在。但在實驗中，我們還沒有獲得任何具體的關於暗能量存在的證據，除了宇宙膨脹這一個效果以外，我們也不清楚暗能量有什麽其他特性，所以我們用“暗”來形容這種能量。
像這樣假設某種概念的存在，用來解釋現象，之後再去求證它的存在，也是科學研究當中的一種常用方法。提出猜想、證實或者證偽猜想，在科學發展史上起到了至關重要的作用。當然，暗物質和暗能量的存在都沒有被證實，但是圍繞它們可能存在的性質所做出的物理學研究，已經十分豐富了。但宇宙加速膨脹和銀河係轉速過快的現象被新的理論進行解釋，同時暗能量和暗物質的概念被拋棄，其可能性也不小。