大多数宇宙学家都说暗物质一定存在。但迄今为止，暗物质却无处可寻。
兰姆达冷暗物质模型是宇宙学的标准理论。
该理论假设了暗物质的存在，认为暗物质是一种神秘物质，构成了宇宙中的大部分物质。
这一理论已被广泛接受。当今每一位宇宙学家都认为暗物质的存在是理所当然的。
大爆炸宇宙学中暗物质的证据在科学界是最好的。
但有一个问题。四十多年来，科学家们一直未能探测到暗物质粒子。
人们可能会认为这将对标准宇宙学模型产生怀疑，但所有证据都指向相反的方向。
但并非所有理论都包含暗物质，修正牛顿动力学。
标准模型通过引用暗物质来解释的观测结果，修正牛顿动力学则通过假设对引力理论的修改来解释。
在没有探测到暗物质的情况下，一个可行的不含暗物质的替代理论的存在，就会让人们发问：暗物质真的存在吗？
科学哲学家对这种情况很感兴趣，评估一种理论真伪的传统方法是测试其预测。
如果预测得到证实，则相信该理论；如果预测遭到反驳，则不相信该理论。
因此，如果两种理论能够同样解释观测结果，就无从选择了。
在这种情况下，科学家应该怎么办？他们如何做出决定？
哲学家认为，科学理论可以通过两种方式实现与事实的对应：事后调适和事前预测。
前者涉及调整或增强理论，使之与新数据保持一致，而后者则是在不对原有理论做任何调整的情况下，提前正确预测事实。
哲学家们普遍认为，不能指望理论从一开始就完全准确。
不过，他们也同意，成功预测事实的理论比事后迁就事实的理论更可信。
在适应数据时，科学家的目标是获得一个具体的答案，并会采取一切必要的措施来实现这一目标。
相比之下，在进行预测时，由于科学家事先并不知道正确答案，因此没有欺骗的动机。
因此，如果预测准确，就能为支持产生预测的理论提供更有力的证据。
一些哲学家认为，只有在实验证实之前预测的数据才能为理论提供支持。
唯一相关的证据就是理论所预期的证据。
人们预计，所提出的两种宇宙学理论中只有一种是正确的，并能以首选方式与事实相吻合。
根据哲学家的标准，最受欢迎的理论不是标准模型，而是修正牛顿动力学。
20 世纪 70 年代末，对螺旋星系（如我们的银河系）的观测发现了一个异常现象，有人提出用暗物质来解释这一现象。
根据观测到的银河系物质分布，可以预测恒星和气体云围绕银河系中心运行的速度。
观测到的恒星和气体等物质所产生的引力，被假定为能够维持恒星的圆形轨道，就像太阳的引力维持行星的轨道一样。
然而，观测结果表明，当距离每个螺旋星系的中心足够远时，轨道速度总是高于预测值。
这种反常现象需要加以解释。宇宙学家找到了解决办法。
据推测，每个星系周围都有一个"暗物质光环 "。
这是一个由某种物质组成的球形云团，它能产生必要的额外引力来解释高轨道速度。
我们无法直接观测到这种物质，因此它必须由一种不与电磁辐射（包括光、无线电波和伽马射线）相互作用的基本粒子组成。
尽管粒子物理学家进行了广泛的搜寻，但至今仍未找到具有必要特性的粒子的证据。
宇宙学家对旋转曲线异常有一个解决方案，但缺乏确凿的数据支持。
1983 年，物理学家米尔格罗姆，对旋转曲线异常现象提出了另一种解释，他认真地认为万有引力理论可能是不正确的。
米尔格罗姆在异常数据中观察到两个惊人的规律性，而这些规律性是暗物质假说无法解释的。
第一个规律性是轨道速度不仅仅比预测的大。
在每个星系中，轨道速度都会随着远离中心而增加，然后在观测允许的范围内保持较高的速度。
天文学家把这种特性称为 "旋转曲线的渐近平坦性"。
此外，反常的高轨道速度总是出现在重力加速度下降到某个特征值以下的空间区域。
这种偏离的特征是加速度值，远低于太阳系中太阳引力所产生的加速度。
天文学家可以通过测量螺旋星系外围的轨道速度，以一种新的方式检验引力理论。
米尔格罗姆考虑过万有引力理论可能不正确的可能性，因为历史证明，当现有理论以新的方式接受检验时，往往需要新的理论。
1983 年，他提出了对牛顿定律的直接修改，将引力与加速度联系起来。
在星系体系中，爱因斯坦的理论简化为牛顿的理论。
他证明了他的修正能准确预测轨道旋转曲线的渐近平坦性。
米尔格罗姆承认，他设计自己的假说就是为了得出这一已知结果。
不过，他的理论还预言，有效引力可以仅根据观测到的正常物质分布来计算，不仅是在超低加速度的情况下，而且在任何地方都是如此。
天文学家对这一大胆预测进行了测试，发现它是正确的。
米尔格罗姆的假说准确地预测了每一个被测试星系的旋转曲线，而无需假设暗物质的存在。
这两种理论对异常旋转曲线数据有着不同的解释。
标准宇宙学模型假定暗物质的存在，从而使观测到的恒星运动与牛顿定律相一致。
与此相反，米尔格罗姆的假说仅根据观测到的正常物质分布来预测轨道速度。
标准模型理论家从未提出过如此令人印象深刻的算法。
哲学家们认为，米尔格罗姆的理论是正确的，因为其预测成功。
然而，米尔格罗姆的理论也预测了天文学家观测到的其他现象。
米尔格罗姆理论预言星系的重子质量，与远离星系中心测量到的旋转速度的四次方成正比，这一预言已被证明是正确的。
天体物理学有许多观测到的量之间的相关性，但像这样的精确关系却很少见。
这类关系通常与统计热力学的，理想气体定律等高层次理论有关，而不是天体物理学这样的复杂领域。
目前还不清楚标准模型宇宙学家会如何预测类似重子塔利-费舍尔的关系。
尽管天体物理学家的理论，缺乏将星系的重子质量与其渐近旋转速度联系起来的方法，但他们还是开发出了一种方法，试图在标准模型下适应类似重子塔利的关系。
为了改进星系的形成和演化，从早期宇宙的均匀初始条件出发，进行了大规模的计算机模拟。
最早的这种尝试并没有得出与米尔格罗姆预测的关系十分相似的结果。
在此后的几十年里，理论家们已经发展出了将模拟星系中的正常物质和暗物质联系起来的合理机制。
这些机制近似于重子塔利。目前最受欢迎的机制被称为 "反馈"，它基于这样一个合理的想法。
一些原本可以形成恒星的气体，被恒星本身通过恒星风或超新星爆炸从暗晕中挤出。
通过仔细选择 "反馈处方"，可以从不同大小的暗晕中喷射出正确数量的气体，从而达到预期的结果。
然而，假设他们有一天真的成功了。这一成就是否会支持他们的宇宙学理论，就像米尔格罗姆成功地从头预言了这一关系支持了他的假说一样？
