星云假说

德国康德提出的科学观点

星云假说，是康德提出的科学观点，在其发表的《宇宙发展史概论》，大胆否定了宇宙起源的神创论，第一次用科学观点回答了宇宙成因这一重大而又基本的科学问题，为近代科学技术的发展做出了巨大贡献。

作品介绍

康德在《宇宙发展史概论》中，用引力和斥力的观点描述天体的运动和发展说：“构成我们太阳系星球的物质，在最初时都分解为基本微粒，充满整个宇宙空间。……这些微粒具有促使它们相互运动的基本能力，它们本身就是活力的一个源泉。在这种情况下，物质就立即努力于形成自己。密度较大而分散的一类微粒，凭借引力从它周围的天空区域，把密度较小的物质聚集起来。但它们自己又与所聚集的物质一起，聚集到密度更大质点所在的地方。而所有这些又以同样方式聚集到质点密度更为巨大的地方，并如此一直继续下去，直到形成诸团块天体。在这同时，斥力使凝聚起来的团块天体发生旋转运动。”康德又写道：“向引力中心下落的微粒，由于斥力的作用，会杂乱地从直线运动中向侧面偏转出来，使垂直的下落运动变成围绕降落中心的圆周运动”。这样发生的旋转运动，逐渐向一个垂直于其转动轴的平面集中，最后形成行星绕太阳运转的圆盘状结构的有规则的天体系统。康德的上述描述，使宇宙天体的生成理论，第一次从神学禁锢中解放了出来。

补充信息

康德假说

1755年，德国哲学家康德（I .Kant）在《自然通史和天体理论》一书中，根据万有引力原理提出了“微粒假说”。假说的主要内容是：宇宙中散布着微粒状的弥漫物质，称为原始物质。在万有引力作用下，较大的微粒吸引较小的微粒，并逐渐聚集加速，结果在弥漫物质团的中心形成巨大的球体，即原始太阳。周围的微粒在向太阳这一引力中心垂直下落时，一部分因受到其他微粒的排斥而改变了方向，便斜着下落，从而绕太阳转动。最初，转动有不同的方向，后来有一个主导方向占了上风，便形成一扁平的旋转状星云。云状物质后又逐渐聚集成不同大小的团块，便形成行星。行星在引力和斥力共同作用下绕太阳旋转。康德关于太阳系是由宇宙中的微粒在万有引力作用下逐渐形成的基本观点是可取的，它能说明行星的运行轨道具有的共面性、近圆性、同向性等特点。但康德假说解释不了太阳系的角动量来源。

拉普拉斯假说

1796年，法国数学家拉普拉斯（Laplace）在不了解康德假说的情况下提出了星云假说。他提出太阳系是由一个灼热的气体星云冷却收缩而成的。原始的灼热星云呈球状，直径比今天太阳系直径大得多，缓慢地自转着。后来，由于冷却而收缩，其自转速度逐渐变快，同时因赤道附近的离心力最大，故星云逐渐变扁。一旦赤道边缘的离心力大于星云对它的吸引力，赤道边缘的气体物质便分离出来，形成一个旋转的气环，由于星云继续冷却收缩，上述过程重复发生，又形成另一个旋转的气环，最终形成了与行星数相等的气环（称拉普拉斯环）。星云的中心部分最后形成太阳，各环在绕太阳旋转的过程中逐渐聚集形成行星。行星也同样发生上述作用，形成卫星。土星的光环可能就是由尚未聚集成卫星的许多质点构成的。拉普拉斯假说同样能解释行星运行轨道的各项特点，以及组成太阳、行星和卫星的元素一致性，也能解释太阳系角动量的由来，但解释不了角动量分配的特点。另外，而是由于吸引力引起的。星云在收缩过程中，温度不是降低而是升高。

魏扎克假说

德国物理学家魏扎克于1945年提出的旋涡学说强调了湍流在太阳系形成中的作用。他认为，星云盘内离太阳相同距离的质点的公转椭圆轨道具有不同的偏心率，所以盘内会出现旋涡。旋涡的排列很有规则性：盘分为几个同心环，越外面的环越宽，每个环内有同样数量的旋涡，魏扎克估计的数目是五个。旋涡内物质的转动方向和公转方向相反。在相临两环的三个旋涡之间，会出现次级旋涡，这些次级旋涡的转动方向和公转方向一致，行星就在这种次级旋涡里形成，所以行星具有正向自转。通过适当选择初始条件，这个理论不但能说明行星的公转和自转，而且能够说明行星间的距离。

霍伊尔假说

霍伊尔的假说试图解释角动量问题。按照他的方案，质量巨大的缓慢旋转的太阳星云，在引力的作用下不断坍塌，直到一个不稳定的原太阳形成之后坍塌才终止。在原太阳周围，星云物质呈环状分布。环中的气态物质发生凝聚，原太阳的部分角动量转移到受磁力作用的电离气体环，而宇宙尘埃粒子的吸收则给正在形成的行星增加了质量。然而，在原太阳附近，较轻元素被不断增加的辐射赶走。结果形成了两类不同的行星枣靠近太阳的类地行星和离太阳较远的类木行星。

阿尔文假说

1942年瑞典天体物理学家阿尔文（H. Alfven）提出了自己的星云假说。他认为，太阳先形成，行星和卫星则是由远处下落到太阳附近的弥漫物质形成的。最初这些物质温度高而且是电离的，它们被太阳的磁场和星际磁场维持在离太阳几千天文单位（天文单位是太阳和地球之间的平均距离）的空间，后来由于冷却，才由电离状态转变为中性状态，并向太阳下落。下落中的物质相互碰撞聚集，并不断被加速，当其动能增加到一定程度就再度电离，从而停止降落，便在太阳附近形成若干云团。云团里逐渐形成了行星和卫星。另外，太阳磁场的磁力线随太阳的自转而转动，使云团中的电离质点随之转动，云团中的中性质点也被电离物质拖着转动，这就意味着太阳通过磁场作用把自己的一部分角动量转移给了云团，所以行星具有很大的角动量。

戴文赛假说

1977年，我国著名天文学家戴文赛根据天文观测的实际资料并吸取各家假说之长，提出了关于太阳系形成的看法。其要点如下：

（1） 50亿年前星际物质因彼此吸引而收缩，形成一个旋转的原始星云团。原始星云团不断收缩，越转越快，并逐渐变扁。

（2）原始星云最初的温度很低，为冰点以下200多度，由于收缩使大量引力势能转化为热能，使其温度逐渐升高。

（3）原始星云收缩到大致为今天海王星轨道的大小时，其赤道处的旋转离心力大致等于星云本身对赤道处物质的吸引力，因此赤道处的物质便不再收缩，但星云内部还在继续收缩，最后就形成了一个周边较厚而中心较薄的旋转星云盘。

（4）原始星云中大约97%的物质通过收缩而在星云盘的中心聚集成为太阳，其余物质中细微的固体质点通过相互碰撞和引力吸引聚集成为行星。

（5）离太阳较近的区域因为温度高，原始物质中大部分挥发性物质几乎全部逃逸，剩下的是铁、硅、镁、硫及它们的氧化物，组成体积和质量较小、但密度较大的类地行星。离太阳较远的区域因为温度低，除了拥有类地行星物质以外还有大量的氢原子、氢分子、氦、氖等捞镏蕯，以及氧、碳、氮及它们的氢化物，它们组成了体积和质量均大但密度较小的木星和土星。离太阳最远的区域的行星因受太阳的吸引力微弱，大部分捞?镏蕯逃逸，或所存很少，行星的体积、质量、密度约介于前两类行星之间。

（6）由于太阳曾经抛射出部分带电物质并损失了角动量，而行星是由原始星云中最外面的物质形成的，这部分物质的角动量本来就很大。

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