地球上，我们感觉不到地球的旋转，太阳系中我们感觉不到太阳系的旋转，因为我们身处于其中，以自身为参照物，所以相对被参照的对象，自然是静止的。可地球、太阳确实是发生旋转的，甚至是银河系都是旋转的。
早在二十世纪三十年代，天文物理学家其实就已经发现了，星系是高速旋转的，也就是说，不止地球、太阳系，整个星系甚至是宇宙都是旋转的，为了证实这个概念，天文物理学家先后做了不少试验。
广义相对论中的星系
星系的旋转和引力有关，而广义的相对论中提出，物质间的引力是相互作用的。就如同地球一样，地球和太阳都是处于太阳系中，相对于地球和太阳来说，他们受到的引力是相互作用的，因为太阳引力的作用，地球变成了一个惯性系统的自转和公转体系，我们可以把地球引力场等效成一个特殊的惯性系，然后在惯性系里我就可以使用狭义相对论了。
牛顿的力学就是狭义相对论中的一个惯性体系，牛顿的惯性定律解释了物体具有惯性作用，同时这也因为参照的对象有关，如果没有选取参照对象，我们便无从知道物体是否有惯性作用。
狭义相对论
狭义相对论中，物体运动时质量会随着物体运动速度增大而增加(质速关系)，同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应，不过空间和时间在地球上来说，几乎可以等同于不存在的效应，因为在地球上，狭义相对论只在惯性系中有效，它考虑的是平直时空的问题，不涉及引力。
但广义相对论却不同，它强调的是一个引力场，是一个关于时间、空间和引力的理论，它指出万有引力不同于一般的力，而是时空弯曲的几何效应。
爱因斯坦引力场方程
广义相对论中，利用等效原理可以把带引力的非惯性系转化成不含引力的惯性系，凡是有引力的地方我都给它加一个自由降落的参考系将引力消除，然后剩下的事情用狭义相对论处理。
简单来说，这个广义相对论告诉我们，物质是如何弯曲的，时空是怎么运动的。
星系中的引力场
星系的高速旋转便是时空运动的体现，但让人疑惑的是，通过天文物理学家通过星系旋转速度算出的引力数据远大于星系中所有星体质量所能提供的引力。根据广义相对论重构的引力意义，在这一数据中却好像没有解决这个问题，是广义相对论错了？还是我们无法解释这个宇宙中星系的结构呢？
如果广义相对论没错，引力的概念没有出现颠覆性的错误，那么这就有一个关键性的问题了：宇宙要保证现在这个样子的存在，所拥有的物质应该是我们所能观测到的物质的十到二十倍左右。
根据有关资料获悉，我们观测到的物质只能提供宇宙所需引力的百分之五到百分之十，那剩下的百分之九十乃至百分之九十五的引力从哪里提供呢，若存在这种引力，那提供这么庞大的引力的物质质量又在哪里呢？
暗物质理论
暗物质，一种不带电荷，不与电子发生干扰，有质量，有引力，目前还无法被人类看到、摸到的幽灵物质，这样的一个概念开始出现在天文物理学中。
从宇宙大爆炸理论开始，人类便认为，宇宙中我们所能看到的物质并非是整个宇宙所含有的物质，因为大爆炸使很多物质量泯灭了，但这些质量并没有消失，还在宇宙中存在，他们还有质量，有质量便会产生引力，从而为星系旋转提供引力。
但这样一来，暗物质这一概念，到目前为止人类都还没有半点的线索，只能从一个理论中验证它的存在，相对于天文物理学来说，这更像是一个投降式的概念，只有如此，那些科学家才能心安理得的认为，广义相对论是正确的，其真正的原因是人类还无法解释这个宇宙中星系的结构。
