沒有目光能觸及它的邊際，也沒有儀器能測量出它的廣度，更沒有科學家能分析明白它的“水體”——這便是宇宙之海。沒有什么東西能像它一樣空虛寒冷，但正是這片浩瀚的星空孕育了我們的命運。在這片虛無里，恒星們像魚群一般游蕩著，這些恒星世界，有的和我們的太陽系一樣大，有的則比太陽系還要大上無數(shù)倍。但是，它們和魚群不同，魚群可能因為頭魚一時的興起而改變方向，或是因天敵的突襲而被消滅殆盡——它們的命運完全掌握在變幻莫測的環(huán)境手中。而在宇宙里，恒星的運行都遵守著完美的秩序——從圍繞小小行星公轉(zhuǎn)的最微小的衛(wèi)星，到整個宇宙里最大的超星系世界，一切都遵從著這個自然界的第一法則。在這里，混沌和突變是不存在的。

繁星閃爍的夜空。據(jù)估算，宇宙中約有20萬億億至40萬億億顆恒星

如今，強大的天文望遠鏡已經(jīng)能讓我們看到數(shù)億個星系。它們聚成薄薄的表盤狀，這個“表盤”的最大直徑是其厚度的10到15倍。光沿著這個“表盤”的赤道軸從一端走到另一端，恐怕要花上10萬年之久——要知道光速是每秒約30萬公里，人類脈搏每跳動一次，光就能繞地球轉(zhuǎn)七圈了。星系是恒星聚集的地方，我們也處在這樣一個星系之中，它就是我們所熟知的銀河?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)知道自己在這個星系中所處的位置——接近銀河系的外側(cè)邊緣。當我們遙望銀河輕紗般的光暈時，視線所穿越的正是這個星系的長軸。無論是我們的太陽，還是那些種類繁多的恒星——由熾熱氣體構(gòu)成的恒星，已經(jīng)燃燒成灰燼的黑暗死亡恒星，疏散星團和球狀星團里的單顆恒星，廣大的不規(guī)則星云中的恒星，還有許多性質(zhì)尚不確定的星云中許許多多的恒星，所有這一切都在運動——不僅是星系整體，也包括星系中的各個小成員。

在宇宙空間的哈勃空間望遠鏡。1990年由“發(fā)現(xiàn)者”號航天飛機發(fā)射升空，使人類得以從外層空間直接觀察宇宙

銀河系。我們所生活的地球在其外圍。銀河系大約有4000億顆恒星，直徑約12萬光年

哥白尼日心說示意圖。日心說認為，太陽是銀河系的中心，地球不過是太陽的附庸

我們的太陽和它忠實的扈從一起，在群星云集的星系里走著自己的路，路線是某種神秘的作用力決定的，這種作用力讓我們的宇宙協(xié)調(diào)如一，也讓太陽和它的扈從更緊密地結(jié)合在一起。幾百年前，哥白尼拋棄了人類的虛榮，證明地球不過是太陽的附庸之一。現(xiàn)代天文學則在這條道路上走得更遠，徹底關(guān)閉了人類妄想的空間：我們的太陽不過是億萬顆恒星中的一顆，而現(xiàn)在目之所及的諸多耀眼的恒星很可能也并非全部。就像亡者比活人更多一樣，死去的恒星很可能比還亮著的恒星多得多。在我們的銀河系之外還有其他星系，它們的形狀和大小都與銀河系類似，但距離我們卻是如此之遠，以至于它們的星光傳到我們這里至少要花上100萬年。

太陽和它的小小家族在宇宙里游蕩著，就像被拋棄的貨物在洋流里隨波逐流一樣。人類則像這塊漂流的碎片上的一個細菌，如無限時空中的一個分子，似永恒一日里的一剎那。他們迷失在宇宙當中，對自己的存在意義和最終歸宿全然無知無識。幸運的是，為了心靈平靜起見，人類的哲學思考也很少上升到天文學的高度。人類唯一在意的就是天上最大的那顆恒星有朝一日或許會消失，除此之外，他們擔憂的都不過是人世間的問題而已。但是，他們?nèi)匀粫ι硗獾挠钪娈a(chǎn)生某些興趣。畢竟，很可能正是這宇宙中的某次突變給了他們生命，而未來一次類似的突變卻可能終結(jié)他們的命運。

太陽系示意圖。太陽系是指由太陽、行星及其衛(wèi)星與環(huán)系、小行星、彗星、流星體和星際物質(zhì)所構(gòu)成的天體系統(tǒng)及其所占有的空間區(qū)域，主要包括八大行星

太陽是位于太陽系中心的恒星，它是熱等離子體與磁場交織著的一個理想球體，約占太陽系總質(zhì)量的99.86%

現(xiàn)在的科學家從不懷疑，太陽系中的行星、衛(wèi)星、流星、彗星原本都源自太陽。分光鏡（光譜儀）已經(jīng)證明了地球與太陽的親戚關(guān)系：這種儀器能把太陽射出的白光分解成一系列光帶，每條光帶都對應著一種確定的化學元素的存在。我們從中得知，太陽的組成元素和地球的組成元素非常相似，地球上的已知元素基本都能在太陽上找到，在其他行星和它們的衛(wèi)星，以及彗星上，我們也沒有觀察到與地球上化學元素不同的元素。顯然，太陽系的所有成員之間都存在著親緣關(guān)系。

分光鏡（光譜儀）功能示意圖。利用色散元件，其可將白光分解成不同波長的單色光，且構(gòu)成連續(xù)的可見光光譜

但地球和它的姊妹們是如何誕生的呢？人們對此提出了好幾種猜想，其中法國天文學家拉普拉斯2的見解一度被普遍接受。他認為太陽系的母恒星是一團炙熱氣體星云，直徑超過80億公里，足以把太陽系最外側(cè)的行星——海王星的軌道也包括進來。這團母星云緩慢旋轉(zhuǎn)，不斷收縮。由于溫度不斷降低，它的旋轉(zhuǎn)速度逐漸增大，最終有一環(huán)氣體與星云分離開來，自行凝固成一團氣體，并圍繞太陽進行旋轉(zhuǎn)，這便是母恒星產(chǎn)下的第一個子女：海王星。隨后，這團收縮中的氣體星云不斷分離出一環(huán)又一環(huán)的氣體：天王星、土星、木星、火星、地球、金星和水星便依次產(chǎn)生。行星們也用類似的方式分離出各自的氣體環(huán)，這些氣體環(huán)最終凝固成衛(wèi)星，圍著生成它們的行星公轉(zhuǎn)，就像行星圍繞太陽進行公轉(zhuǎn)一樣。

星云假說初步回答了太陽系形成的問題，當然這個說法還有其他的缺陷。它太簡單，無法解釋太陽系中的復雜運動。對母星云在收縮到最內(nèi)側(cè)行星——水星軌道之內(nèi)以前能否分離出氣體環(huán)這一點也有著諸多懷疑。如果拉普拉斯的假說是正確的，那么衛(wèi)星應該都沿著行星自轉(zhuǎn)的方向進行公轉(zhuǎn)。但土星的一顆衛(wèi)星、木星的兩顆衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)方向卻與其行星的自轉(zhuǎn)方向相反。同樣，按照拉普拉斯的假說，行星的自轉(zhuǎn)速度應該比各自的衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)速度快，而太陽應該是太陽系所有成員中自轉(zhuǎn)速度最快的一個，因為降溫和收縮過程會增加自轉(zhuǎn)速度。但實際上，最靠近火星的衛(wèi)星福波斯3圍繞火星公轉(zhuǎn)的速度是火星自轉(zhuǎn)速度的三倍。木星占太陽系的總質(zhì)量比例不到千分之一，自轉(zhuǎn)速度卻是整個太陽系中最快的，要知道，按照拉普拉斯的理論，這一速度本應屬于太陽。

星云假說示意圖，該假說認為，太陽系的母恒星是一團炙熱的氣體星云，由于不斷旋轉(zhuǎn)和收縮，最后在星云中心形成太陽

因此，星云假說在現(xiàn)代物理學和現(xiàn)代天文學的事實面前只能甘拜下風。但這卻促進了新一代科學家的成長，舊理論會不斷被新理論取代，它是新理論成長的催化劑。星云假說之所以會在科學發(fā)展史上占有一席之地，一是因為它的某些錯誤促進了新理論的發(fā)展，二是因為人類必須具備某種宇宙進化論的觀點，即便是錯誤的宇宙進化論觀點，也會像偽神一樣，敦促思想者們?nèi)ゲ粩嗵骄坑钪娴慕K極真理。

木星是太陽系按距太陽從近到遠的第五顆行星，是太陽系中體積最大、自轉(zhuǎn)最快的行星。已發(fā)現(xiàn)木星有63顆衛(wèi)星。其總質(zhì)量比太陽系其他行星的總和還大

在達爾文提出生物進化論之后，理論科學界最重要的貢獻可能就是由芝加哥大學的張伯倫教授和摩耳頓4教授提出的星子假說。和之前的學者一樣，他們也相信地球是太陽的子孫，但與拉普拉斯不同的是，他們認為太陽不僅是地球的母親，還是它的父親。他們認為在遠古時期曾有一顆恒星運行到距離太陽足夠近的區(qū)域，它的引力足以對太陽產(chǎn)生影響。要知道，即使到了現(xiàn)在，太陽表面依舊不斷噴發(fā)出白熱物質(zhì)，噴發(fā)高度接近30萬英里，速度則超過每秒300英里。當然，這些噴發(fā)出來的物質(zhì)通常都會落回到太陽中去。但在當時，太陽系還在形成當中，這些噴發(fā)出來的物質(zhì)很可能被經(jīng)過的恒星用強大的引力從太陽的某一側(cè)拉了出來，形成了一條螺旋狀旋臂。在恒星遠去之后，太陽的引力不足以將這些物質(zhì)拉回去，于是，旋臂中的噴發(fā)物質(zhì)就被分離了出來。在寒冷的宇宙空間中，這些氣體狀物質(zhì)迅速凝固成塊狀固體，有的大，有的小，還有無數(shù)微小的顆粒分散其間。所有這些星體都沿著橢圓形軌道圍繞太陽進行公轉(zhuǎn)。

隨著時間的推移，旋臂里的大塊物質(zhì)和小顆粒之間由于橢圓軌道的偏心率不同而發(fā)生碰撞。大的固體塊利用自身較強的引力，一邊公轉(zhuǎn)，一邊不斷吸收體積較小的物質(zhì)，越長越大。它們通過掃蕩較小的物質(zhì)而最終成長為一顆行星。衛(wèi)星成長的方式也一樣，只不過它們從一開始體積就比較小，最終無法長到行星的體積。同時，每一次碰撞都會使行星軌道發(fā)生少許修正，使之從橢圓形越來越傾向于圓形。需要注意的一個事實是：一般認為大行星——比如木星、土星、天王星、海王星——吸收的星子物質(zhì)數(shù)量最多，它們的軌道也確實最接近圓形；而那些無關(guān)緊要的小行星——太陽系形成的副產(chǎn)品——圍繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道偏心率確實都相當高。各個行星吸收星子物質(zhì)的方式和速率并不相同，這一點可以用來解釋為什么各個行星的自轉(zhuǎn)速度不同，也能解釋為什么那三顆衛(wèi)星會沿著與行星自轉(zhuǎn)相反的方向進行公轉(zhuǎn)。

星子假說很好地解釋了當時有關(guān)太陽系的所有已知事實。但人們也對它的某些細節(jié)提出了修改意見。比如，巴雷爾認為必定曾有相當大的星子物質(zhì)墜入固態(tài)地核，其沖擊力和速度足以熔化成長中的行星；金斯和杰弗里則堅信行星和它們的衛(wèi)星從形成伊始就是氣液混合狀態(tài)5；星子假說的擁護者堅持認為地球的成長十分緩慢，它在其中絕大部分時間里都既寒冷又堅固。

很遺憾，無論想要證明這些假說里的哪一條，所需要的關(guān)鍵證據(jù)都被深埋在后世不斷加厚的巖石碎片之下。如果地球是由液體凝固而來的，那么應該能發(fā)現(xiàn)在它冷凝過程中形成的原始地殼的遺跡，就像能在高爐里找到礦渣一樣。但科學家至今還沒有類似的發(fā)現(xiàn)。同樣，如果地球是由寒冷的星子物質(zhì)緩慢積累起來的，那么我們也應該能找到這類物質(zhì)的蹤跡，但大自然也不會輕易讓我們得逞。自然界的各種變化要么把這類蹤跡隱藏了起來，要么已經(jīng)讓它們消滅了。就我們目前所知，只有一件事是確定的：過去的地球不可能同時呈現(xiàn)液體和固體兩種狀態(tài)。我們現(xiàn)在還很難在各種假說里找到真理之路，但時間和未來的發(fā)現(xiàn)有朝一日或許將指出這條道路。

星子假說：一顆恒星來到太陽附近，引力的作用使這顆恒星從太陽中拉出一些物質(zhì)，這些物質(zhì)逐漸冷卻成小碎塊（星子），并聚合成行星

位于木星和火星之間的小行星帶想象圖。據(jù)推測，該處大約有50萬顆小行星存在。科學家認為，這些小行星就是太陽系形成初期，因某種原因而未能形成一個大行星的物質(zhì)殘余

從太空中所見到的地球，湛藍、美麗無限。這也是我們?nèi)祟惸壳拔ㄒ坏募覉@

現(xiàn)在，我們對地球的早期歷史有了兩種說法，對這一點應該感到滿意。二者之一最后可能會被證明是正確的，但兩種都錯也不是不可能。有些人相信地球從誕生之日起就是固體，他們認為它最初是塊狀，大小大概是現(xiàn)在的十分之一。這個固體核在運行路徑上慢慢聚積星塵。它吸收的星子物質(zhì)體積都不太大，不足以讓地球變成液體，但它們帶來的熱量又能夠讓它釋放出一些氣體。隨著地球不斷變大，它自身的引力也足以阻止這些氣體擴散，這樣便開始形成了大氣層。與此同時，放射性礦物的衰變也產(chǎn)生熱量，這使得成長中的地球內(nèi)部壓力不斷增加，從而產(chǎn)生了更多熱量，易熔的巖石因而熔化成液體，火山開始形成，更多的氣體被釋放到大氣層中去。水蒸氣在大氣里不斷聚積，最終凝結(jié)成雨。這樣，地球巖石累累的表面上就出現(xiàn)了水洼，低地最終被水淹沒，海洋就此開始了漫漫生涯。

生命是各種適宜條件風云際會下的自然結(jié)果。它過去曾在泥濘中長期掙扎，未來卻可能比過去的夢想更加輝煌。因為只要允許生命存在，它就會繼續(xù)掙扎求存，即便到了未來，所有現(xiàn)在的適宜條件都不復存在，這種態(tài)度也不會改變。

那些相信地球曾是液體狀態(tài)的人講的故事更加悲哀。在他們的故事里，地球昨天還在地獄般的高溫里蒸烤，明天又將如月亮一般冰冷死寂。整個太陽系都在走下坡路，生命不過是混亂暗夜里的一道閃電，待白日降臨便將消失無蹤。我們現(xiàn)在擁有生存所必需的特殊條件：充足的空氣和水、適當范圍內(nèi)的溫度。但地球注定是要滅亡的，它的氣溫會降到宇宙空間的絕對零度，無論人類還是所有低等生物都將無法生存。太陽和它的孩子們會繼續(xù)在時空里游蕩，過去不過是記憶里一段失落的片斷，未來又全無希望。現(xiàn)在，我們不可能知道哪種說法是正確的，但時間將會揭示真理。在那之前，就讓情人們繼續(xù)談情說愛，政治家繼續(xù)唇槍舌劍，而科學家繼續(xù)為他們的理論添磚加瓦吧。