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关于太阳系的起源，迄今已有四十多种假说，根据这些假说对太阳系物质来源的解释，可分为三种类型：星云说、灾变说、俘获说。其中星云说最早被提出，经过完善后成为主流，在星云说遇到难题后，灾变说和俘获说相继风靡一时，成为新的主流，然而两者因缺少科学根据而被否定，于是星云说再次成为主流。 （一）笛卡尔的旋涡说 1644年法国哲学家、数学家勒内·笛卡尔（René Descartes，1596-1650）在《哲学原理》中提出“旋涡说”，认为最初的宇宙空间存在物质微粒，这些微粒在相互碰撞的过程中产生旋涡流式运动，形成各种旋涡，原初物质在各种旋涡中因摩擦而变得匀滑，落入旋涡中心的原初物质形成太阳，被旋涡俘获的原初物质形成行星，卫星在次级旋涡中形成，残余的细微物质向四周散去，形成透明的天空。 笛卡尔的旋涡说是第一个关于太阳系起源的假说，最早提出原始太阳星云的概念，所以也是第一个太阳系起源的星云说。星云是由星际空间的气体和尘埃组成的云雾状天体，星云说就是认为太阳系起源于星云的假说。 笛卡尔的旋涡说出现在牛顿提出万有引力定律之前，1687年英国数学家、物理学家艾萨克·牛顿爵士（Sir Isaac Newton，1643-1727）在《自然哲学的数学原理》中提出万有引力定律后，旋涡说因某些观点与万有引力定律相矛盾，未能产生广泛的影响力。 （二）布丰的彗星说 1745年法国动物学家乔治-路易·勒克莱尔·布丰伯爵（Georges-Louis Leclerc, count de Buffon，1707-1788）在《一般和特殊的自然史》中提出“彗星说”，布丰受到1680年一颗大彗星接近太阳事件的启发，设想曾经有一颗质量巨大的彗星，与太阳发生碰撞，太阳的一部分物质被撞飞，围绕太阳旋转，这些炽热的物质冷却后形成了行星。 布丰的彗星说，曾经影响很大，但存在科学上的问题：彗星的质量相对于太阳来说太小，彗星撞击太阳只会被太阳所吞噬；太阳是由气体组成的，没有固态表面，气体即使脱离太阳，也很快会消散，不会聚集成行星。 布丰的彗星说是第一种太阳系起源的灾变说，后来20世纪上半叶出现的各种灾变说，大多与彗星说类似，把太阳系的形成解释为太阳发生的一场偶然的大灾变事件，不过灾变的制造者从彗星变为了恒星。 （三）康德-拉普拉斯星云说 1755年德国哲学家伊曼纽尔·康德（Immanuel Kant，1724-1804）在《自然通史与天体理论》中提出系统的星云说，康德详细论证了一个宇宙星云如何在万有引力作用下凝聚成为太阳系：原始星云的主要成分是尘埃微粒，在万有引力作用下，大而密集的微粒开始吸引小而稀疏的微粒，逐渐聚集成大的物质团块，引力最强的中心部分吸引物质最多，首先形成太阳，外围的微粒在太阳吸引下向中心下落时与其他微粒碰撞而改变方向，变为绕太阳的圆周运动，这些绕太阳运动的微粒又形成几个引力中心，形成行星，次级的卫星也是以同样方式形成。 康德的星云说提出后，在当时并没有引起广泛的关注，直到四十多年后，另一个星云说的提出，才被人们重新想起。 1796年法国天文学家、数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯侯爵（Pierre-Simon, marquis de Laplace，1749-1827）在《宇宙体系论》中独立提出另一个星云说，拉普拉斯从数学和力学两个方面进行了论证，学术内容比康德的星云说更为完善：原始星云是一团巨大的、旋转的、灼热的球状气体，星云冷却收缩，因为角动量守恒，转动速度加快，在引力和离心力共同作用下，星云逐渐变为星云盘，在收缩过程中不断甩出一些物质，当引力和离心力平衡时，就会有一些物质留下来，形成一个绕中心转动的分离环，最后在星云盘的中心部分凝聚成为太阳，分离环则聚集为团块，演化为行星，行星又以同样的方式分离出环，凝聚为卫星。 康德的星云说和拉普拉斯的星云说，虽然存在很大的差别，但基本论点相同，即太阳系起源于同一个原始星云，所以学术界把两者合称为“康德-拉普拉斯星云说”。 康德-拉普拉斯星云说在19世纪被广泛接受，被认为是一个比较成功的太阳系起源假说，但它存在两个无法解决的难题：一是太阳的质量和角动量分配的矛盾，太阳占太阳系总质量的99.85%，但其角动量只占0.6%；二是物质甩出的问题，假定角动量全部集中于太阳，赤道方向的离心力只有引力的5%左右，难以甩出物质。对于第一个难题，瑞典天体物理学家汉尼斯·奥洛夫·哥斯达·阿尔文（Hannes Olof Gösta Alfvén，1908-1995）在1942年提出“电磁说”，认为太阳角动量通过电磁力转移，但这需要太阳有非常强大的磁场，与实际观测的结果不符；第二个难题的解决方案，则是假设原本就是分级环状的气体星云，但这样就避开了这个问题，并没有解决问题。 （四）再度盛行的灾变说 由于康德-拉普拉斯星云说无法解决太阳系角动量分布异常的问题，20世纪初到20世纪40年代灾变说再度盛行，这个时期比较有影响力的灾变说有：星子说、潮汐说、双星说、超新星说。 1900年，美国地质学家托马斯·克劳德尔·张伯伦（Thomas Chrowder Chamberlin，1843-1928）和美国天文学家福雷斯特·雷·莫尔顿（Forest Ray Moulton，1872-1952）合作提出“星子说”，认为曾经有一颗巨大恒星运行到离太阳很近的地方，由于潮汐力，太阳的两面被掀起两股巨大的潮，从太阳中分离的物质聚集为一个围绕太阳的气盘，气盘中的气体先是凝聚为液体，然后聚集为固体质点，固体质点再聚集为团块，也就是“星子”，星子最终聚集为行星。 1916年英国天文学家詹姆斯·霍普伍德·金斯爵士（Sir James Hopwood Jeans，1877-1946）提出“潮汐说”，与星子说类似，潮汐说也认为有一颗恒星引发太阳表面的大潮，太阳内部的一大片物质脱离了太阳，形成围绕太阳的雪茄形长条，长条又分裂为几个气块，气块内的气体凝聚，形成行星。 1935年美国天文学家亨利·诺利斯·罗素（Henry Norris Russell，1877-1957）提出“双星说”，1936年英国天文学家雷蒙德·亚瑟·里特顿（Raymond Arthur Lyttleton，1911-1995）也提出“双星说”，认为太阳曾经与另一颗恒星同为一个双星系统的子星，后来第三颗恒星靠近这个双星系统，它的引力把其中一颗子星拉走，被拉走时留下的物质形成了行星。 1944年英国天文学家弗雷德·霍伊尔爵士（Sir Fred Hoyle，1915-2001）等人提出“超新星说”，与双星说类似，超新星说也认为太阳系起源于双星系统，后来太阳的伴星爆发成为超新星，爆发后留下的物质形成了行星。 这些灾变说都以偶然发生的恒星相遇或爆发事件来解释太阳系的形成，但计算表明，这些偶然事件发生的可能性微乎其微，所以在科学上没有根据，在哲学上也违反辩证法的基本理论和原则，各种灾变说也没有解决太阳系角动量分布异常的问题，后来灾变说逐渐被学术界否定。 （五）施密特的陨星说 当星云说和灾变说都不能解决问题的时候，太阳系起源的俘获说开始登场。 1944年苏联地球物理学家奥托·尤利耶维奇·施密特（Otto Yulyevich Shmidt，1891-1956）提出“陨星说”，认为太阳在绕银河系中心旋转时，进入了一个星云，太阳的引力俘获了星云中的一部分气体和尘埃也就是陨星，被俘获的气体和尘埃围绕太阳旋转，气体漂浮远离太阳，尘埃受太阳引力吸引，在离太阳近处形成固态行星，在远离太阳处形成气态行星。 在施密特之后，其他一些科学家也提出了各种形式的俘获说，俘获说的基本论点为：太阳从外界的星际空间俘获了一部分物质，被俘获的物质围绕太阳旋转形成太阳系，但计算表明，这种俘获发生的可能性微乎其微，俘获说和灾变说都把太阳系的形成归结于偶然发生的事件，后来两者都被学术界否定。 （六）现代星云说 20世纪40年代以来，随着天文观测手段和研究方法的进步，科学家以康德-拉普拉斯星云说为基础，提出了各种形式的新星云说，形成了现代星云说理论体系，成为当代太阳系起源学说的主流。 现代星云说吸收了康德-拉普拉斯星云说的精髓和合理部分，如太阳系是由同一团星云在自然规律作用下形成；充分运用了现代科学理论和空间探测新资料，包括恒星早期演化理论和灾变说中的一些合理部分；进入定量计算和模拟实验阶段。现代星云说的代表性学说有霍伊尔的新星云说和戴文赛的新星云说。 1960到1972年英国天文学家弗雷德·霍伊尔爵士（Sir Fred Hoyle，1915-2001）等人提出：低温缓慢旋转的原始星云在引力收缩中转速加快，分别脱离出行星圆盘和卫星圆盘，最终形成太阳系；太阳热核反应和升温过程中，电磁辐射产生磁力体，实现了角动量从太阳向行星的转移，克服了传统星云说的致命弱点，即太阳系角动量分布异常的问题。 1978年中国天文学家戴文赛（1911-1979）等人从天体观测新资料出发，提出新星云说：整个太阳系是由同一原始星云形成，星云的主要成分是气体和少量固体尘埃；原始星云一开始就有自转，由于自引力而收缩，形成星云盘，中间部分演化为太阳，边缘部分形成星云并进一步吸积演化为行星。 但是这些学说都有一个前期假设，那就是原始星云最初都有缓慢旋转，为什么会有这种缓慢旋转？仍是一个悬而未决的问题。  |
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