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§一科学世纪的新发现（第1页）

§一、科学世纪的新发现

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天体演化理论

1755年，德国科学家、哲学家康德（I.Kant，1724—1804）发表《宇宙发展史概论》，提出了太阳系起源的星云假说。

这个假说所依据的科学事实是，科学家通过大量的天文观测，已经发现太阳系内行星公转轨道具有共面性，行星公转的方向具有同向性，行星公转轨道呈近圆性。

为了回答太阳系行星公转时何以具有这样多的相似性，康德设想太阳系可能是从同一团原始星云演化而来。

他的主要论点有：原始星云是由弥漫于宇宙空间的不停运动着的无数物质微粒组成；其密度不均匀；凭借万有引力，密度较大的部分可以从它周围吸引密度较小的物质微粒，以后它们自己又同所聚集的物质一起，聚集到密度更为巨大的地方，并如此一直继续下去。

这样，星云中必有一处其密度比其他地方都大，就会形成整个星云的引力中心；当微粒物质向引力中心降落时，除受到引力作用外，同时还受到斥力作用。

这样就有可能造成运动方向的偏离，使垂直的下落运动变成围绕降落中心的圆周运动；开始时圆周运动可能还很混乱，后来逐渐出现一个主要的运动方向，形成巨大的旋涡，使整个星云逐渐向垂直于转动轴的平面集中。

在这个平面上，速度较小的团块继续落到中心团块，速度较大的团块则可以保持力的平衡形成各个行星；在形成行星的小团块中又会由类似的过程形成行星的卫星系统。

康德的这个假说能够解释行星的共面性、近圆性和同向性，也能解释行星的不同密度和质量的形成。

但康德假说本身的思辨成分太多，有许多问题解释不清楚，加之当时许多科学家受形而上学、经验主义的影响，厌恶理论思维，因此这个假说发表以后没有引起什么反响，竟然埋没了半个世纪之久。

直到18世纪未法国著名数学家、力学家拉普拉斯根据天文观测资料，对天体的形成从数学和力学方面作了论证，提出了类似的星云假说后，这一观点才为人们普遍接受。

拉普拉斯（P.S.Laplace，1749—1827）的星云假说体现在1796年出版的《宇宙体系概说》一书中。

他也认为太阳系的所有天体都起源于同一原始星云。

但和康德不同，他假设原始星云是炽热气体；假设炽热的球状气体星云从一开始就在缓慢转动。

这样就回避了康德想用引力和斥力的矛盾加以解释，但并未解释清楚“星云是怎样开始旋转起来的”

这个问题。

按照拉普拉斯假说，气体状的炽热星云大致呈球形，它的直径很大，在宇宙中缓慢地旋转。

同时向外散发热量渐渐变冷，其体积也在逐渐收缩。

根据角动量守恒原理，其旋转速度将加大。

按离心力规律，星云物质所受的惯性离心力也随之增大，而且在赤道处的星云物质所受惯性离心力最大。

这使得星云的赤道部分向外突出，使球形星云变为扇球乃至扁平圆盘。

当外缘部分受到的离心力增大到足以和星云对它的吸引力相抗衡时，这部分物质便不再随整个星云一起收缩而保留在原来的半径上旋转。

重复上述过程就可以得到一个又一个的圆环，其中心部分最后收缩为太阳。

分离出来的圆环经过相互吸引和凝聚，就形成了各个行星。

由于这个假说和康德的假说类似，人们就把这两个假说统称为“康德—拉普拉斯星云假说”

。

尽管康德—拉普拉斯假说仍有许多具体问题不能解决，但其形成和演化的思想逐渐被天文学发展所证实。

尤其是1859年德国物理学家吉尔霍夫和德国化学家本生创造出光谱分析法以后，可以对恒星上存在的元素进行分析了。

分析证明，各种不同的天体构成元素相同。

而且通过光谱分析还可以比较出它们所处的不同发展阶段。

天体形成和演化的观点从而被确立下来了。

地质进化理论