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太阳系是从什么东西演化而来的?它是怎样形成的?200多年来天文学家根据已知事实提出了几十种假说,下面非常简要地介绍几种。来源:https://488wan.com/xwzx/202412-31.html

1.灾变说。1745年法国博物学家布丰首先提出:曾经有一颗大的彗星靠近太阳,后与太阳相撞,从太阳上撞出的物质在距太阳不等处形成了行星。后来,人们提出彗星的质量太小,撞出的物质不可能很大,形成不了这么大质量的行星。1878年毕克顿认为是一颗恒星碰撞太阳的结果。之后,有些天文学家又假设,是一颗恒星接近太阳,恒星的起潮力吸出了太阳的一部分物质,形成了行星。但又有人根据恒星在空间分布的情况进行计算,得出为一颗恒星要接近太阳,3000万亿年才有一次机会,而银河系的年龄才100亿年,这种相遇的可能性实在太小了。

2.康德·拉普拉斯星云说。1755年德国哲学家康德假设:太阳系原来是一团由基本微粒构成的星云,由于引力作用,大微粒吸引小微粒,聚成团块,团块又吸引微粒,越吸越大,最大的团块演化成了太阳,小的演化成了行星。1796年法国天文学家拉普拉斯假设:太阳系原来是一团由炽热的气体构成的星云,气体在冷却过程中不断收缩,因而自转加快,离心力加大,星云变得扁平,当星云外缘物质的离心力超过引力时,便不再收缩,在原处形成一个气体环,一次又一次地分离出多个气体环,以后中心部分形成为太阳,各个气休环聚集成行星。

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灾变说顺利地解释了太阳自转速度幅角动量大大小于行星角动量这一客观事实;星云说说明不了这个问题,但却能圆满地解释太阳系的基本事实;除个别星体外,绝大多数的行星和卫星运行的轨道,都大致处于同一平面,都是接近正圆的椭圆形,都循着自西向东的同一方向公转和自转来源:https://www.dbssx.com/cshi/202501-181.html

3.新星云说。现在许多天文学家利用许多新的科学成就,以康德·拉普拉斯星云说为基础,建立了新的星云说。他们认为,在50亿年前,有一大团弥漫星际物质聚集成弥漫星云。在运动过程中,星云出现漩涡流,把星云体碎成很多块,其中一块就是后来形成太阳系的太阳星云。太阳星云在自身引力的作用下,不断收缩,因而温度升高,自转加快,从球形变得扁平。当星云收缩到相当于今天海王星轨道大小时,星云赤道处的惯性离心力与收缩引力达到平衡来源:https://www.488wan.com/cshi/202501-233.html。这时赤道附近的物质留在原处,其余部分继续收缩。大部分物质聚集到中心,形成原始太阳。在收缩过程中,不断留在原处的物质逐渐形成一个扁的星云盘。星云盘里的物质,在原始太阳引力的垂直分力的作用下,向赤道面下沉,形成薄薄的尘层。尘层中的尘粒相对集中,逐渐形成许多粒子团。粒子团逐渐聚集成星子。星子吸收周围物质或互相碰撞,不断增大成为星胚。最后形成为太阳系的各个行星。

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新星云说认为,原始太阳自转很快,磁场很强,猛烈向外抛射带电粒子,同时把自己转动的能量,转到这些只能沿太阳的磁力线运动的粒子上,因此,本身角动量减小,自转速度放慢,这就比较充分地说明了太阳角动量很小的问题。

要研究太阳系是怎样形成和演变的,首先得弄清楚整个太阳系(包括太阳、各个行星和它们的卫星)目前是怎样运动的。所以,开普勒定律为研究恒星的形成和演化创建了第一阶梯。

开普勒得出他的3条定律之后,他本人以及包括牛顿在内的一批优秀科学家便都立即开始了更深入地思考:为什么所有的行星都遵守着相同的规律,作着类似的运动?这3条定律的内部,一定还有一条更深刻、吏普遍的规律在起作用。

牛顿捷足先登,用他自己建立的微分法,从开普勒定律中找到了这条更深刻、更普遍的规律——万有引力定律。他精确地证明了:支配着所有行星运动的是同样的一个力,这是由太阳作用给行星的引力,它的大小和太阳、行星的质量成正比,和它们的距离的平方成反比。

如果这个引力仅仅存在于太阳和行星之间,这条定律的意义就很有限。在寻找万有引力的同时,牛顿还提出并研究了下列问题:地球重力的作用能够传达到多远来源:https://dbssx.com/cshi/202501-155.html?它能传到月球上吗来源:https://aiyou168.com/zhishi/202412-50.html?使地面附近所有物体趋向地球中心的那个力——重力,是否也就是使月球保持在它的轨道上的那个力——引力?

牛顿圆满地解决了这个问题,他证明了支配行星绕太阳运动的力,支配月球绕地球运动的力,和使物体落向地面的力都是完全相同,它们全都遵守着同一条定律。实际上,这种吸引力存在于一切物体之间,所以他把它叫做万有引力,这是宇宙中最普遍的一种力。来源:https://www.dbssx.com/zhishi/202412-74.html

在人和人之间有没有有引力呢来源:https://dbssx.com/xwzx/202412-104.html?有。但是,为什么我们丝毫也感觉不到?这是因为人的质量很小,彼此间的引力也就小到无法察觉的程度。例如,假定有两个人并肩站着,则他们相互间的万有引力还不到一粒灰尘的重量,这叫人怎么感觉得到呢?

但是,地球的质量就要大得多。所以,在地球附近的很大范围内,任何物体都难以挣脱地球引力的束缚。

宇宙里的恒星、星团、星系的质量比地球质量要大许多倍,所以,在宇宙这个巨大的舞台上,万有引力扮演着无与伦比的重要角色。在恒星形成和演化的过程中,它同样起着举足轻重的作用。来源:https://488wan.com/cshi/202412-75.html

所以,牛顿发现万有引力定律的意义是难以形容的。完全可以认为,牛顿为人类找到了打开宇宙神秘王国大门的一把金钥匙。来源:https://488wan.com/xwzx/202412-23.html

恒星的生命是漫长的,它的演变是十分缓慢的。根据放射性元素测定,地球的年龄长达46亿年。太阳的年龄不会比地球小,这就是说,太阳也已经生存几十亿年了。恒星的生命比人的寿命长得多,因此,一个人不能看到一个恒星从生到死的全过程。人类的文明史也只有几千年,整个人类的历史中也不可能积累一个恒星生命全过程的资料。恒星寿命之长,给我们研究它的历史提出了难题。来源:https://dbssx.com/xwzx/202412-45.html

但是,人类的智慧是不受时间的限制的。它既能克服空间的障碍去认识不可接触的天体,也可以超越时间的限制去推断天体的过去和未来。

生物进化的研究曾经在突破时间的限制方面做出了先例。人类只在近几千年才有文化,但是有办法了解几百万年来从猿到人的发展史,甚至从低级动物到高级动物的进化史。进化论成功的关键在于它掌握了生物的序列性,从一类到另一类,彼此十分类似,但是又有一些不同来源:https://488wan.com/xwzx/202412-101.html。例如,古猿——南猿——直立人——智人,或者鱼类——两栖类——爬行类——鸟类和哺乳类,排成一个由低级到高纸的序列。序列性意味着它很可能是一个按时间排列的发展过程,因为在渐变过程中事物的特性是连续变化的。但是这还不够,还必须从生活条件的变化、生物群落间的关系以及生物体的内在因素来论证这种发展趋势的必然性。进化论就正是这样做的。这种方法对我们研究恒星发展史很有启发。

恒星演化论就是循着类似的思路发展的o.虽然我们还不能观测到一个恒星从生到死的过程,但是,宇宙在时间上是没有尽头的,在无数的星星中,有的是新生的,有的是将死的,各种不同阶段的天体都会同时出现在我们的眼前。我们有可能找到它们之间的序列性,并且进一步探讨它们转化的条件,就能找出它们发展的规律,弄清它们生命的历史。

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