为什么有地球和月亮？

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宇宙的起源 宇宙是如何起源的?自古以来一直是人类最感兴趣和不懈探索的问题。历史上曾经出现过各种各样的神话传说，如中国古代盘古开天辟地、欧洲神话上帝创造了天地万物等等，但宇宙的起源本身却是一个科学问题。20世纪以来，由于科学技术的发展，人们在对宇宙观测中取得了越来越多的重大发现。20世纪20年代，美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时，首先认识到了旋涡星云正快速远离人们而去。1929年哈勃通过对星系光谱的研究，发现星系的运动有如下特点：所有的星系都在远离我们而去；星系离我们越远，运动的速度越快；星系间的距离在不断地扩大。 对于宇宙的起源，最有影响的假说就是美国天文学家伽莫夫提出的大爆炸理论，他认为宇宙曾有一段从密到稀，从热到冷，不断膨胀的过程，这个过程就好像是一次规模巨大的爆炸!大爆炸理论把宇宙的演化分为以下几个阶段: 第一阶段 基本粒子形成阶段（宇宙的极早期），在大爆炸发生后的第一秒内，宇宙就进入了基本粒子阶段，这时宇宙处于一种极高温、高密的状态，温度高达100亿摄氏度，在宇宙里没有任何化学元素，只有各种基本粒子形态的物质存在，如:中子，质子，电子，光子等!宇宙在这个阶段的时间特别短，在不到1秒钟就完成了! 第二阶段 辐射阶段（元素起源阶段），从大爆炸后的第一秒到三分钟，宇宙就进入了辐射阶段，这时宇宙的温度降到10亿度左右，宇宙各处都充满了排斥（辐射），在以辐射为主阶段的后期，实物（质子，中子，电子等粒子）已开始发生了很大的变化，当温度进一步下降时（时间约为三分钟），中子开始失去自由存在的条件，开始与质子合成重氢（氘）、氦等核元素，于是就形成了几种不同的化学元素，核合成结束后，氦的含量按质量计算约占25-30%，氘占1%，其余大部分都是氢，由于氦十分稳定，所以这些氦能够一直保留到今天，这一阶段足足持续了将近一万年! 第三阶段 实物阶段 约在大爆炸后一万年，随着宇宙的膨胀，温度下降到几千摄氏度，实物密度大于辐射密度，辐射退居次要位置，辐射减退后，宇宙间主要是气状物质，由于这种实物物质不再受辐射的影响，当发生某种非均匀扰动时，有些气体物质在引力的作用下凝聚成气体云，气体云再进一步收缩就产生了各种各样的星系，成为我们今天所看到的宇宙，在无数恒星的演化中产生了太阳、太阳系。 宇宙既然是在一次大爆炸中诞生，那就可以谈论它的年龄。大爆炸宇宙学预言宇宙今天的年龄约为150亿年，宇宙中的结构，例如恒星、星系等，都是在宇宙形成以后逐渐形成的，所以它们的年龄必须小于宇宙年龄。近年来，人们通过采用多种不同的方式来测定星系和恒星的年龄，例如测量放射性元素及其衰变产物在星体中的丰度等，最后得到的结果是完全一致的，即星系和恒星的年龄，都在几十亿年的数量级，这与宇宙的年龄是相容的。但也有人认为如果宇宙有一个起源，它就有一个绝对时间的原点，破坏了时间的相对性，所以这个因果律便是一个绝对的定律。最近美国的哈伯太空望远镜观测到一些现象，显示这个绝对的因果律出了问题。也就是说宇宙可能没有起源，就像相对性的空间一样，时间也是没有原点，时间也不是绝对的。哈伯太空望远镜的观测显示，如果宇宙真是由大爆炸所造成的，那么爆炸距现在的时间是小于很多老星球的年龄。最老星球的年龄可达一百六十亿年，这比宇宙的年龄大。这个发现在英国的《自然》杂志发表，引起天文物理界莫大的震撼。所以这些理论是科学假说，不可能是十全十美和一成不变，都是在不断进步和完善的。但科学假说对我们科学的发展有一定的促进作用。虽然有异议但大家还是比较认同大爆炸宇宙论。斯蒂芬－霍金教授是世界著名的物理学家。他提出的黑洞理论和宇宙无边界的设想成了现代宇宙学的重要基石。霍金的宇宙无边界设想是这样的：第一，宇宙是无边的。第二，宇宙不是一个可以任意赋予初始条件或边界的一般系统。霍金预言宇宙有两种结局：它可以永远地膨胀下去，或者它会塌缩而在大挤压处终结。 中国古代天文中有丰富的关于宇宙结构的设想。远在人类社会的早期，中国古代就逐渐形成“天圆如张盖，地方如棋局”的朴素的直观见解。到了3000年前的西周时代，又逐渐形成了“盖天说”。盖天说认为，大地不是平整方形，而是拱形，天空如一个斗笠，大地犹如一个倒扣的盘子。战国时代的尸佼在《尸子》一书中对宇宙概念明确写到“四方上下曰宇，往古来今曰宙。”意思是：宇表示东南西北上下六个方向，即表示空间；宙表示过去、现在和将来，即表示时间。东汉著名天文学家张衡在《浑天仪图注》一书中载有：“浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡中黄，孤居于内，天大而地小，天表里有水，天之包地，犹壳之裹黄。”这里描述的是浑天说。这个学说最大成就是肯定了大地是球形的，同时大地是悬在空间的球体。托勒密认为，地球处于宇宙中心静止不动。从地球向外，依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星，在各自的圆轨道上绕地球运转。1543年，波兰天文学家哥白尼在临终时发表了一部具有历史意义的著作——《天体运行论》，完整地提出了“日心说”理论。这个理论体系认为，太阳是行星系统的中心，一切行星都绕太阳旋转。地球也是一颗行星，它一面像陀螺一样自转，一面又和其他行星一样围绕太阳转动。 星云：是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体。直径大多十几光年。人们把宇宙中星际气体、尘埃和粒子流等物质叫做“星际物质”。星际物质在宇宙空间的分布并不均匀。在引力作用下，某些地方的气体和尘埃可能相互吸引而密集起来，形成云雾状。人们形象地把它们叫做“星云”。 太阳系是由一块星云收缩形成的，先形成的是太阳，然后，剩余的星云物质进一步收缩演化，形成地球等行星。理论依据：九大行星绕日运行的特征。同向性—公转方向与自转方向相同；共面性—公转轨道平面大多接近于同一平面；轨道的近圆性。 “神创论”——生命是由上帝创造的，“圣经”中详细描述了上帝创造各种生物以至最后创造人的故事。西方有亚当和夏娃的故事，东方有女娲造人的传说。 “自然发生论”——古代中国、埃及、希腊都曾经有过“腐草化萤”、“腐肉生蛆”、“淤泥生鼠”等说法，认为生物从非生物环境中自然发生出来。 “宇生论”——认为地球上生命来自宇宙空间别的星球。认为，地球上生命的种子来自宇宙，还有人推断，是同地球碰撞的彗星之一带着一个生命的胚胎，穿过宇宙，将其留在了刚刚诞生的地球之上，从而地球上才有了生命。但是，一些科学家却对此类假说持强烈的反对意见。他们认为，彗星是带来了某些物质，但那不是决定性的，产生生命所必需的物质在地球上本来就已经存在。 “生命化学起源”——认为地球上的生命是由非生命物质通过漫长的化学变化过程演变而来（从无机小分子到有机小分子、到有机高分子、到多分子体系，最终演变为原始生命），这是目前被广泛认同的一种学说，但仍有待于进一步证实。对于生命诞生的探索。自60年代以来，科学家又相继发现了一些新的科学事实： （1）1969年“阿波罗号”登月成功，揭示月球表面的许多环形山是陨石坑。它们是月球刚形成时被大量天体撞击造成的。这表明太阳系初期，天体碰撞频繁，地球也不会例外。可以推测，那时地壳比较脆弱，到处火山爆发，地球表面温度极高，即使有少量的CH4和NH3放出，也会立刻被高温和极强的紫外辐射裂解为CO2、H2和N2。 （2）天文学家已发现了数十种星际分子（指存在于星际空间的分子），它们大多是有机化合物。1959年9月，坠落在澳大利亚麦启逊镇的陨石中人们发现了多种氨基酸和有机物…… 早期地球的特点：——一个由岩浆构成的炽热球。 岩浆喷发 熔岩流； 水蒸气凝结 原始海洋； 原始大气 不含氧气。 化学进化说认为，生命起源于原始地球上的无机物，这些无机物在原始地球的自然条件作用下，从无机到有机、由简单到复杂，通过一系列化学进化过程，成为原始生命体。 元古代 （25 亿年到 5.7 亿年前） 元古代生物界占主导地位的是菌、藻类古生代（ 5.7 亿年到 2.3 亿年前）