暗物質被譽爲解釋宇宙最具權威的理論。而我們對萬有引力的理解可以解釋蘋果爲什麼會從樹上掉下來以及地球是如何繞太陽運行的。但是當涉及到宇宙中最龐大的東西：將這些定律運用到星系上目前的理論讓所有的科學家失望。新的證據表明：暗物質並不存在，萬有引力是錯誤的。爲什麼解釋宇宙的行爲暗物質這樣的理論物質並不適用?因爲我們從未直接看到過它，更糟的是，它的存在更是物理學界的謎。少數人認爲暗物質根本不存在，而且我們對萬有引力的理解需要調整。
認爲宇宙中最大的結構存在某種無形物質的想法並非憑空而來。像科學中的許多事物一樣，暗物質的概念是許多漸進步驟的結果。最著名的一個例子是1781年發現天王星時，科學家們發現了一個不正常的物體。艾薩克·牛頓的定律對一個離太陽這麼遠的行星如何運動做出了明確的預測，但天王星拒絕遵守這些規則，幾十年來，它的運動速度太快，比預測的要快很多。但是之後動作變慢了。有些人認爲這是因爲萬有引力定律根本上的缺陷;另一些人則認爲太陽系中可能有另一個天體在向天王星“投擲扳手”(柯伊伯天體帶的奇怪軌道使現代天文學家認爲可能有第九顆行星)。
最後，天文學家發現了另一個天體海王星，牛頓定律仍然是安全的。但後來，當天文學家發現水星的軌道也有點偏離時，牛頓的萬有引力定律站不住腳了。後來科學家們採取了一個新的理論。愛因斯坦的廣義相對論解釋說：像太陽這麼大的物體在宇宙中會扭曲時空。但這在水星的軌道上留下了一個怪癖，因爲它離太陽的引力扭曲很近。但是在宇宙的宏偉計劃中，行星軌道就像是小土豆。在二十世紀三十年代，科學家們對星系的行爲表現得更不知所措。
螺旋星系中的大多數恆星都集中在宇宙中心附近，所以假設這是宇宙中大部分的質量，萬有引力暫時是合理的。但是冥王星以比水星更慢的速度繞太陽公轉(從星系中心到恆星的距離越遠，它的軌道就越慢)。但事實並非如此。離星系中心最遠的恆星移動的速度和接近恆星的速度一樣快。在二十世紀六十年代，天文學家薇魯賓和肯特福特稱：這是因爲宇宙中存在一些看不見的質量(暗物質)。但是直到今天我們仍然沒有看到這個看不見的質量，因爲它不吸收、反射或發出光，我們也沒有直接檢測到它。
但很多科學家已經提供了無數的證據證明它的存在。暗物質的質量扭曲時空把星系變成放大鏡，它的影響留下了從宇宙的誕生中被稱爲宇宙微波背景輻射遺留下的痕跡。今天，科學家們估計暗物質在宇宙中構成了27%的物質，而普通物質佔不到5%。1983年，一位名叫米爾德·海米爾·格羅姆的以色列物理學家提出了另一種解決方案：暗物質並不存在，萬有引力是錯誤的。他的修正牛頓動力學(MOND)理論建議我們調整牛頓第二運動定律，即物體加速的速度與施加在它身上的力成正比。
米格羅姆說，也許在某些情況下，這些定律會改變，比如恆星離星系中心很遠的時候。如果米格羅姆的定律是正確的，我們就可以解釋恆星的速度，而不需要調用不可見物質(暗物質)的存在。自那以後，許多文獻都表明，對引力的修正實際上可以產生我們在星系中看到的精確行爲。一旦我們看到了大局，暗物質的存在以及牛頓的萬有引力就不妙了。MOND(蒙德模型)顯示，星系團內的碰撞並不表現出應有的行爲，而宇宙微波背景中的模式也與之不匹配。這有點像拉毛線來修補毛衣上的洞，並在此過程中毀掉毛衣的其餘部分。
不過，暗物質陣營也有其挑戰，主要是因爲我們只能模擬宇宙的很多部分。現在，暗物質模擬通常包含上萬億個粒子，並試圖考慮光子壓力、恆星形成、超新星和其他反饋效應。但是每個星系估計包含1060和1080的暗物質粒子。對於小而中等大小的星系，留下了超過一百萬個粒子的因子，所以我們不能證明它們的行爲是由暗物質引起的。修正萬有引力的最大挑戰是它將改變現代宇宙學大尺度上的很多理論;暗物質的挑戰是正確地再現最小尺度的細節。但就證據而言，暗物質正在獲勝即使我們不得不帶着某種健康的不確定性接受它。
