• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.介绍
  • 4.补充
  • 4.1.康德假说
  • 4.2.拉普拉斯假说
  • 4.3.魏扎克假说
  • 4.4.霍伊尔假说
  • 4.5.阿尔文假说
  • 4.6.戴文赛假说

星云假说

康德,1724年出生在德国。他年轻时就几乎熟悉了自然科学各门学科的发展现状,成了一位学识渊博的科学家。作为一位自然科学家,康德抱有朴素的唯物论观点,即承认不依赖于人的意识而存在着“自在之物”,承认物质发展的客观规律性。因而,他31岁时匿名发表了《宇宙发展史概论》,大胆否定了宇宙起源的神创论,提出了宇宙起源的“星云假说”,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。

基本信息

  • 中文名

    星云假说

  • 提出人

    康德

  • 提出人出生

    1724年

  • 提出人国籍

    德国

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

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撔窃萍偎禂。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) 5亿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。