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第四篇
《关于两种天体演化观的对话》 葛兴： 二十世纪以来，天文学的发展，可以说是方兴未艾，各种发现日新月异，各种假说层出不穷。然而，美中不足的是，宇宙似乎太复杂了一点，各种天体千奇百怪，彼此之间似乎毫无联系，因而在现代科学中，每个天体都有着自己独特的起源和归宿，难以想象他当初是怎样创造出来的。 我们能否将此简化一些呢？本文的目的就是试图找出不同星球间共同的规律，虽然各种天体的现状大不相同，但它们都有着同样的起源，有着同样的归宿，都遵循着同样的演化规律，而太阳、地球、月亮等等只是处于这个演化系列的不同阶段而已。 这条演化途径的主要线索是这样的：当宇宙中的正负电子对进入天体时，在天体内生成原子氢而使天体膨胀。膨胀的结果一定是密度增大、压力升高、 温度升高。到了一定条件，便引发了核反应，首先氢聚合为氦，成为一个燃烧的火球。随着进一步的膨胀，压力更大、温度更高，开始合成Fe以及其他各种重元素。这便是宇宙中元素的来源。 对于体积较小的星球而言，由于熔点较高，火球边缘的温度不足以使其保持融熔状态，因此，在表面冷却而成为一个固体的外壳。地壳形成后，地核反应所产生的热便以火山爆发的形式喷出，在地壳表面形成火山岩。同时，由于体积的膨胀，具有固体外壳的地球则像一个不规则突起的圆球，膨胀的趋势使它不断产生造山运动和地震。 对于体积较大的星球而言，大量的物质都在星球内部不断生成并进行热核反应，这一过程愈演愈烈而发生爆炸，向外抛射物质分解成若干个小星球。因此质量减少，就会逐渐冷却，星球也就由盛到衰，以至死亡了。此时的星球会彻底崩溃，化为更小的行星和尘埃，并逐渐在熵增过程中变成正负电子对，完成了一个周期。 由上可知，由于正负电子对的能量被星球吸收，其演化过程可以分为膨胀、突起以及爆发崩溃。恒星、行星、小行星和陨石就是这样形成的。而从生到死进行一次循环。 我们的整个宇宙便是处于这个不断的动态平衡之中， 当一个星球处于衰退和灭亡之时，另一个星球却正在朝蓬勃地形成。 从此，在宇宙中再没有任何令人迷惑不解的天体了。那些千奇百怪的天体， 原来都是一个完美和诸的系列！太阳、地球、月亮等等只是年老者、年中者、年幼者偶而走到一起了，我们没必要再去为太阳系的起源而大费脑筋。一个星球在消亡，另一个星球却在成长，整个宇宙处于一种动态平衡。 宗荣： 宇宙中的天体有它的产生、发展和衰亡的过程，这就是天体的演化。天体演化是基础的自然科学之一。 天体演化是天文学的一个分支，它研究各种天体以及天体系统的起源和演化，也就是研究它们的产生、发展和衰亡的历史。天体的起源是指天体在什么时候，从什么形态的物质，以什么方式形成的；天体的演化是指天体形成以后所经历的演变过程。通常说的天体演化，往往也包括起源在内。 天体演化的发展简史大概是这样的。法国笛卡儿和布丰在1644年和1745年先后提出天体形成的看法。科学的天体演化至今只有二百多年的历史。十八世纪中叶以前，欧洲在学术思想上占统治地位的仍是万物不变的僵化的自然观。德国哲学家康德于1755年和法国数学家拉普拉斯于1796年各自提出了太阳系起源的星云说，从而在僵化的自然观上打开了一个缺口，这对自然科学和哲学都产生了重大影响。 到二十世纪，随着科学技术的发展，不仅是太阳系，而且有关各类恒星、银河系以及河外星系的观测资料和新发现越来越多。随着理论物理学各分支的建立，现代天体物理学发展起来了。天体观测研究的新成果推动了天体演化的发展。太阳系起源和演化的研究很活跃。在恒星的演化研究方面，取得重大突破。星系的起源和演化问题成为当前的科学前沿之一。 天体演化是以天文学各分支学科为基础的，它依据天文学、物理学、化学、地球科学、数学等学科的理论，利用各天体层次(行星、恒星、星系)的观测资料，探讨各种天体和天体系统的演变规律，阐述它们各种特征的由来和发展。因此，不仅有天文学者，也有不少物理学、化学、地学、数学、哲学方面的学者从事天体演化的研究。 黄宝： 天体演化同物质结构和生命起源等基本理论问题有密切的关系，特别是同地球科学有更直接的关系，因此，天体演化的研究具有重要的理论与实践意义。天体演化的研究内容包括以下几个方面。 研究太阳系各类天体(主要是行星、卫星、小行星、彗星)的形成和演变，说明太阳系的现有特征，一般侧重于起源的研究。自康德提出太阳系起源的星云说以后的二百多年中虽然已有四十多种学说，但至今还没有一种完善的理论被普遍接受。困难在于我们能直接观测到的只有千千万万个行星系中的唯一的“样品”——太阳系。 有关太阳系的起源和演化的学说分为灾变说和星云说两类：灾变说认为行星的物质是因为某种偶然的巨变(如另一颗恒星走近或碰到太阳，或太阳爆发)而从太阳中分出来的；星云说认为行星物质和太阳由同一原始星云形成(共同形成说)或由太阳俘获来的(俘获说)；灾变说在二十世纪上半叶盛行，现在基本上已被否定。 近年来，一些星云说学者的观点逐渐接近。他们认为：太阳系是在约五十亿年前从星际云中分出的一个原始星云形成的。原始星云在自吸引作用下收缩；中心部分形成太阳，外部形成星云盘；盘中的尘粒和小冰粒沉降到赤道面形成尘层，集聚成固体块——星子；星子结合成行星和卫星等。 科学家们对恒星演化的认识比较一致。一般都主张弥漫说：星际云在自吸引收缩中碎裂为许多小云，各小云集聚成恒星。分子云、球状体、藉比格一阿罗天体、红外源、天体微波激射源可能是从星际云到恒星的过渡性天体。 恒星完成了引力收缩阶段后，内部开始热核反应，成为主序星；再经过较长时间(太阳约为一百亿年)后变为红巨星；然后经过不稳定的变星阶段，通过爆发，由行星状星云变为白矮星，或通过猛烈的超新星爆发成为中子星；最后失去发光能力归宿到黑矮星(有人认为也可能归宿于黑洞)。恒星的质量愈大，演化就愈快。现在仍然有恒星在诞生。在恒星起源问题上，也有少数人坚持超密说，认为恒星是由超密物质转化而成的。 关于星系的起源和演化也存在着弥漫说和超密说。弥漫说认为，星系际弥漫物质逐渐集聚成很大的星系际云，然后分裂成较小的云，形成各种大小不同的星系集团。这种说法能够较满意地说明银河系的自转、各星族的空间分布和空间运动以及化学组成等方面的差别；超密说认为其他星系也都是超密物质形成的。超密说与大爆炸宇宙说相适应。有的学说认为星系类型序列代表演化序列(从椭圆星系向旋涡星系、不规则星系演化，或者反向演化)；有的学说主张星系演化与初始条件(角动量或质量、密度等)有关。关于星系起源演化问题还没有定论，有待进一步探讨。 而关于宇宙的起源和演化常与宇宙模型一起在宇宙学中论述，这方面的有大爆炸宇宙学等学派。有些科学家从物质形态转化的角度看，将宇宙线起源、化学元素起源等问题也作为天体演化的课题。 |
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