太阳系的起源是什么？
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发布时间：2022-04-22 06:57
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时间：2022-06-17 01:47
在欧洲，1755年，哲学家康德(I.Kant，1724～1804)在献给普鲁士国王的《宇宙发展史概论》中假定:最初“整个宇宙的物质都处于分散的状态，并由此造成一种完全的混沌”，“构成我们太阳系星球的物质，在太初时都分解为基本微粒，充满整个的宇宙空间，现在已成形的星体就在这空间中运转”。他认为是万有引力的作用，使这些原始的弥漫物质逐渐分别凝聚，形成了太阳系内的各个天体。康德的这些观点被概括称为星云说(nebular hypothesis)，乍看起来与中国古代哲人的见解颇为相似，但他是以当时的天文知识和科学理论为基础的，书的副标题是《根据牛顿定理，试论整个宇宙的结构及其力学起源》，就表明了它的科学性。他在书中明确宣布:“大自然是自身发展起来的，没有必要让神来统治它。”而中国的开天辟地说，是出于哲人头脑的想象，特别是后来在所谓天人合一观念的影响下，本来具有物质意义的“元气”也成了精神的东西，加入了超自然的神秘。如“王正则元气和顺，……王不正则上变天，贼气并见”(董仲舒，《春秋繁露·明道》)之类，所以尽管天地源出混沌这种思想火花在两千多年前就已在中国闪烁，然而终究未能形成任何科学的假说。
不过康德的星云说开头的命运也不佳，这位启蒙运动思想家的科学著作，印数很少，鲜为人知。直到1796年，法国科学院院士、数学和物理学家拉普拉斯(P.S.Laplace，1749～1827)在他的一本科普读物《宇宙体系论述》的附录中，对太阳系的形成，做出了自己的解释，并广为流传后，这才使人们想起了尘封已久的康德的著作。因为拉普拉斯虽未看过康德的书，但他自己独立提出的见解却与康德大同小异，而且充实了星云说。康德的书着重在哲学方面的探讨，拉普拉斯则更多的是从数学和力学的角度阐述，他设想太阳系本是一团旋转着的炽热的气体，由于冷却收缩，越转越快，离心力也随着加大，特别是在云团的赤道一带最大，因而形状变得扁平如圆盘;当旋转速度快到一定程度，这个圆盘外缘的惯性离心力大于引力时，就会有一部分物质被分离出来，成为继续围绕中心运转的圆环，如今天的土星一样。这些圆环一次又一次地被分离出来，并分别凝聚结成行星;行星周围的卫星也有着类似的形成过程;星云中心部分则收缩成为太阳(彩图Ⅰ1和彩图Ⅱ)。拉普拉斯用力学原理，解释了当时已认知的六大行星的轨道为什么都近于圆形，并在同一近似的平面上，以及它们的自转、公转的方向为什么都一致等问题，论述比较合理、清晰，很有吸引人的魅力。在19世纪，康德拉普拉斯星云说风靡一时。
但是，在太阳系中仍有许多问题，星云说不能解释。特别是1884年傅切(A.Fouche)提出，按照物理定律和康德拉普拉斯星云说，太阳和行星的单位质量的角动量，应该是一样的，但实际上相差近100倍。康德拉普拉斯星云说未能解决这个矛盾，从而失去了一度占主导地位的优势，出现了众说纷纭的局面。太阳系起源于外来天体的撞击或吸引等偶发事件的假说，在20世纪初期一度盛行，或设想为外来的恒星擦过乃至撞击了原始的太阳，使太阳物质分离出来形成太阳系;或设想为太阳在接近旁边的恒星时，吸引来一些物质形成太阳系。但这些被称为灾变说、潮汐说的假说，用外来因素解决角动量问题并不太成功，大多似是而非，而且遇到新的难题。从原始太阳或其他恒星中，不管是抛出来的或拉过来的炽热物质，均将在太空中很快散失;恒星接近太阳这种偶然事件的发生，3000万亿年才会有一次，而我们太阳的年龄才不过60亿年。因此这些假说热闹了30～40年就又冷下去了。设想原始太阳随银河系公转，在经过有大量星际物质弥漫的空间时，将它们吸引在周围，成为行星的物质来源的俘获说，认为行星是由外来物质形成的，角动量可以和太阳不同，避开了康德拉普拉斯星云说遇到的难题，但同样是偶然性太大，对于如何能俘获到足够的物质，也不能做出完满的回答。
人们重新想到了星云说，不仅因为它本来就包含着许多合理的因素，而且人们开始认识到康德和拉普拉斯仅仅是在力学上去解释，但在太阳系中不仅有引力的作用，还存在其他多种物理作用。在康德、拉普拉斯那个年代，人们不知道太阳的热来自氢合成氦的热核聚变，还以为是有东西在那里燃烧;也不知道太阳时刻都在辐射大量的带电粒子以及磁场在空间中的存在与作用。随着科学技术在20世纪的飞速发展，有条件对星云说做出修正与补充了，各种新的星云说层出不穷，不下数十种。1942年瑞典物理学家阿尔文(H.O.G.Alfven，1908～)提出太阳可以通过磁场的作用，把自己的大部分角动量转移给形成行星和卫星的云团。还有些学者认为:磁场的作用能说明在太阳系形成的过程中，从中心抛出物质的质量虽不大，但带走的角动量可以很大;太阳内部的转速仍可能很快。星云说从此进入了“柳暗花明又一村”的境界。当然，一切假说都还需要经过事实的反复检验。而人类对宇宙的探测、认识，仍很有限，要*地做出回答，还有漫长的路要走。
