16世紀哥白尼提出的日心地動說，確立了太陽系的概念，正確地描述了太陽系的結構和行星、衛(wèi)星的運動情況。哥白尼的學說使自然科學擺脫了神學的束縛，促進了自然科學的發(fā)展。從此人們對太陽的探索日益走向科學，在太陽系起源這個問題上提出了種種假說。

笛卡爾的渦流學說

17世紀，法國哲學家笛卡爾提出了關于天體形成的渦流學說，認為在太初混沌里，物質微粒逐漸獲得了渦流式的運動，各種大大小小的渦流之間的摩擦把原始物質勻滑，擠出的物質落入渦流中心，形成了太陽；較細的物質飛走，形成了透明的天穹；較粗的物質塊被俘獲在渦流里，形成了地球和其他行星；在行星周圍出現(xiàn)了次級渦流，它們俘獲物質而形成衛(wèi)星。笛卡爾的這個渦流學說，提出在萬有引力定律被發(fā)現(xiàn)以前（1644）。牛頓在他的有名著作《自然哲學的數學原理》一書中提出了萬有引力定律以后，人們很快認識到萬有引力在天體的運動和發(fā)展中所起的重要作用，認識到不考慮萬有引力作用的任何天體演化學說都是不能成立的。因此，后來在討論天體演化問題時，便很少提到笛卡爾的渦流學說了。

▲笛卡爾

康德的星云說

德國哲學家康德于1755年提出的星云說，認真考慮了萬有引力的作用。詳細論述這個學說的康德著作名叫《自然通史和天體理論》，副標題是“根據牛頓定理試論整個宇宙的結構及其力學起源”。這里說的“牛頓定理”，就是萬有引力定律。康德認為，太陽系的所有天體是從一團由大大小小的微粒所構成的彌漫物質通過萬有引力作用逐漸形成的。較大的質點把較小的質點吸引過去，逐漸形成大的團塊。團塊在運動中經常發(fā)生碰撞，有的碰碎了，有的則結合成更大的團塊。彌漫物質團的中心部分就集聚成太陽。所以，康德認為，整個太陽系，包括太陽本身在內，是由同一個星云主要通過萬有引力作用而逐漸形成的。這個主要論點在今天看來仍然是正確的?？档掠终J為，行星的自轉是由于落在行星上面的微粒把角動量加到行星上而產生的。行星的吸引“迫使靠近太陽的、以較快速度運轉的微粒離開了它們原來的軌道方向，使之沿著長橢圓的軌道運行并升到行星之上。這些微粒因為具有比行星本身更大的速度，所以當它們被行星吸引而下落時，就給它們的直線下落以及其他質點的下落運動一個自西向東的偏轉?！苯裉靵砜?，康德關于行星自轉起源的論點也基本上是正確的，不過細節(jié)上需要修改。落到行星上的不僅有質點、微粒，也有由微粒形成的團塊，在行星形成過程后期，還會有很大的固體塊（稱為星子）落到生長中的行星（稱行星胎）上。

拉普拉斯的星云說

法國數學和物理學家拉普拉斯于1796年出版了一本科學普及讀物《宇宙體系論述》。在這本書的7個附錄的最后一個附錄里，拉普拉斯用幾頁的篇幅敘述了他對太陽系起源的看法，提出了他的星云假說。他在提出這個學說的時候，并不知道康德已于41年前提出過一個類似的學說，更未看到康德的書。這是因為，康德的書是匿名（書上未寫作者的真實姓名）出版的，初版的印數也不多。在拉普拉斯發(fā)表他的星云說以后，人們才回想起幾十年前就曾提出過一個類似學說的這本書，并知道了它是康德所寫的。此后，該書才得到再版和廣泛流傳。

拉普拉斯認為，太陽系是由一個氣體星云收縮形成的。星云的體積最初比今天的太陽系大得多，大致呈球狀，溫度很高，緩慢地自轉著。后來，星云逐漸冷卻和收縮，由于角動量守恒，星云收縮時轉動速度增加，離心力越來越大，在離心力和密度較大的中心部分的吸引力的聯(lián)合作用下，星云越來越扁。到了一定時候，作用于星云表面赤道處的氣體質點的慣性離心力便等于星云對它的吸引力，這時候，赤道面邊緣的氣體物質便停止收縮，停留在原處，于是形成一個旋轉氣體環(huán)。隨著星云的繼續(xù)冷卻和收縮，分離過程一次又一次地重演，便逐漸形成了和行星數目相等的多個氣體環(huán)，各環(huán)的位置大致就是今天各行星的位置。星云中心部分，則收縮成太陽。在各個氣體環(huán)內，物質的分布不是均勻的，密度較大的部分把密度較小的部分吸引過去，逐漸形成了一些氣團，在大致相同的軌道上繞太陽轉動。由于互相吸引，小氣團又集聚成大的氣團，最后結合成行星。剛形成的行星（原行星）還是相當熱的氣體球，后來才逐漸冷卻、收縮、凝固為固態(tài)的行星。較大的原行星在冷卻收縮時又可能如上述那樣分出一些氣體環(huán)，形成衛(wèi)星系統(tǒng)。拉普拉斯認為，氣體環(huán)就像剛體那樣旋轉著，外部的線速度比內部的大，所以環(huán)凝聚成行星以后，行星就正向自轉起來。最后，太陽的自轉是原始星云自轉的必然結果。土星光環(huán)是由沒有結合成衛(wèi)星的許多質點構成的。

▲拉普拉斯

拉普拉斯星云說的主要論點是：整個太陽系是由一個自轉著的星云收縮而形成的。星云收縮時，由于角動量守恒，自轉速度越來越大，到一定時候，赤道處離心力等于吸引力，便有物質留下來，后來這些物質就形成行星。今天來看，這個主要論點仍然是正確的。但是，拉普拉斯認為，星云開始時很熱，由于冷卻才收縮。今天知道，星際云并不熱，溫度平均只有絕對溫度10到100K左右，即冰點以下攝氏-173°～-263℃。收縮不是由于冷卻而是由于自吸引發(fā)生的，星云越收縮，溫度越高。另外，在赤道面形成的也不是一系列的星云環(huán)，而是一整個星云盤。計算表明，如果原始星云的角動量等于今天太陽系的總角動量，那么，當星云收縮到今天太陽系的大小時，赤道處的離心力遠遠小于吸引力，不可能留下物質來形成星云盤。所以必須認為，原始星云的質量比今天的太陽系大，角動量也比今天太陽系的角動量大好多，后來一小部分物質離開了太陽系，帶走了絕大部分的角動量，才能夠解決這個矛盾。拉普拉斯的星云說和康德的星云說都沒有說明太陽系的角動量分布。