龙之诞生

论文题目：地球的诞生与演化

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摘要：多数科学家认为宇宙的产生来自于一次大爆炸，之后在低温状态下逐渐加

热形成太阳系，地球渐渐登上宇宙的舞台。

关键字：大爆炸，太阳系，诞生，演变

正文：

如果想要了解地球的诞生，那么我们应该探索一下宇宙是如何起源的，又

是如何演化成今天这样一个丰富多彩的世界的，这是一个古老而又极为奥妙的世

界难题。从古到今有着无数的先哲去探索、发现.随着人类对自然科学、对自然

界的认识的逐步加深，人类通过长期艰苦的观测、分析和研究，现已初步了解到

宇宙中空间速度和物理化学的本质,从而认识到我们这部分宇宙———约200

亿光年的空间的大概情况,并对它们的起源和演化提出了不少见解。从1937年射

电望远镜的发明用来研究天体开始,随着科学技术的不断发展人类通过更多更加

先进的设备得到许多新的发现,。这些发现导致许多有价值的宇宙学理论纷纷提

出,如爱因斯坦静态宇宙模型、前苏联弗里得曼的稳恒态膨胀与收缩交替宇宙模

型、比利时人勒梅特的膨胀宇宙模型、美籍苏联人伽莫夫的大爆炸宇宙模型等。

到了20世纪初现代观测天文学的一项具有开拓意义的重大发现是哈勃对河外星

系的首次发现。在银河系之外,还有数十亿计的庞大天体系统,与银河系属同一结

构层次,组成我们所说的星系。星系在宇宙中的分布是不均匀的,有的成双,有的

成群。大的星系团中甚至包含成百上千个星系,有些星系又聚集成尺度更大的超

星系团。并发现除少数几个离地球最近的星系外,所有的星系都在背离地表示而

去,其退行速度正比于同地球的距离。反映在星系光谱上,大多数星系表现为飞离

地球的星系运动而呈现红向位移。即:V=CZ=Hr这就是1929年,由美国天文

学家哈勃提出的著名的哈勃关系式或哈勃红移定律。其中,C是光速,Z是红移

量,H是比例系数,r是距离。就是说,离地球越远的星系,其远离地球而去的速

度越大。哈勃定律包含了这样一个涵义:宇宙处在不断地膨胀之中。而这一膨胀

理论又导致了爆炸宇宙理论的诞生,同时,也动摇了爱因斯坦的静态宇宙理论。哈

勃定律的发现被列为20世纪初期具有开拓意义的四项重大发现中的第四项重大

发现。既然宇宙中的星系都在彼此远离地球而去,那么它们的过去就应该是靠得

很近。就是说,宇宙的过去必定存在着一个有限的时刻,那时宇宙中的物质被压缩

为极其高密的状态。根据哈勃定律,可估算出那个时刻距今约150亿～200亿年。

这就是说,在距今约150亿～200亿年前,宇宙中的所有物质被压缩为极其高密度

的状态。那么,这些距今约150亿～200亿年前的物质又是怎样来的?它们又是

怎样演变为今天的这种状态的?1932年,勒梅特从宇宙膨胀理论出发,提出了一

个宇宙演化学说,认为整个宇宙的物质最初聚集在一个“原始原子”里,他称其为

“宇宙蛋”。后来这个“原始原子”发生猛烈的爆炸,碎片向四面八方散开,就形

成了我们所称谓的宇宙。大爆炸模型认为，最初的宇宙是超高温、高密度的“一

点。”大约180亿年前，这“一点”突然爆炸了，仅用10-36秒，伴随着真空相

转移的过冷却现象，“一点”了瞬间几十个数量级的膨胀，成为一厘米规模的宇

宙。其后宇宙继续膨胀，温度从几十亿摄氏度开始下降，大约在5500万摄氏度

时，由降温过程的能量，生成中子、质子，它们又合成原子核，这些过程仅有3

分钟。约30万年后当宇宙的温度下降到3000摄氏度时，自由电子被原子核捕捉

形成原子。在随后的大约3000万年中那些原子继续向外膨胀。宇宙也继续冷却,

到宇宙温度降至绝对零度之上167度时，原子开始化合形成稀薄气体。此后因密

度波动、引力作用等开始向新的天体进化。再经过100多亿年，显示出多种多样

的物质形态，成了今天的宇宙。自从150亿年前的宇宙大爆炸之后，星体和各

星系一直各自向外飞散。理论上讲，相互维系的重力应该减慢这个膨胀的速度，

但是事实并非如此，实际上膨胀还在加速进行。美国普林斯顿大学的斯坦哈特说，

宇宙无始、无终，一次次宇宙大爆炸将会永不止息，不断发生。

地球起源问题是同太阳系的起源紧密相联系的，因此探讨地球的起源问题，

首先了解目前太阳系的三个主要特征是必要的。太阳系中的九大行星，都按反时

针方向绕太阳公转。太阳本身也以同一方向自转，这个特征称为太阳系天体运动

的同向性；行星绕太阳公转的轨道面，非常接近于同一平面，并且这个平面与太

阳自转赤道面的夹角也不到6°，这个特征称为行星轨道运动的共面性；除水星

和冥王星外，其它所有行星的绕日公转轨道都很接近于圆轨道。这个特征称为行

星轨道运动的近圆性。人们对地球和太阳系起源的认识也是在这种曲折的发展过

程中得以深化的。

至此，我们可以对形成原始地球的物质和方式给出如下可能的结论。形成原

始地球的物质主要是星云盘（大爆炸产生的碎片）的原始物质，其组成主要是氢

和氦，它们约占总质量的98％。此外，还有固体尘埃和太阳早期收缩演化阶段

抛出的物质。在地球的形成过程中，由于物质的分化作用，不断有轻物质随氢和

氦等挥发性物质分离出来，并被太阳光压和太阳抛出的物质带到太阳系的外部，

因此，只有重物质或土物质凝聚起来逐渐形成了原始的地球，并演化为今天的地

球。水星、金星和火星与地球一样，由于距离太阳较近，可能有类似的形成方式，

它们保留了较多的重物质；而木星、土星等外行星，由于离太阳较远，至今还保

留着较多的轻物质。关于形成原始地球的方式，尽管还存在很大的推测性，但大

部分研究者的看法与戴文赛先生的结论一致，即在上述星云盘形成之后，由于引

力的作用和引力的不稳定性，星云盘内的物质，包括尘埃层，因碰撞吸积，形成

许多原小行星或称为星子，又经过逐渐演化，聚成行星，地球亦就在其中诞生了。

根据估计，地球的形成所需时间约为1千万年至1亿年，离太阳较近的行星（类

地行星），形成时间较短，离太阳越远的行星，形成时间越长，甚至可达数亿年。

至于原始的地球到底是高温的还是低温的，科学家们也有不同的说法。从古老的

地球起源学说出发，大多数人曾相信地球起初是一个熔融体，经过几十亿年的地

质演化历程，至今地球仍保持着它的热量。现代研究的结果比较倾向地球低温起

源的学说。地球的早期状态究竟是高温的还是低温的，目前还存在着争论。然而

无论是高温起源说还是低温起源说，地球总体上经历了一个由热变冷的阶段，由

于地球内部又含有热源，因此这种变冷过程是极其缓慢的，直到今天地球仍处于

继续变冷的过程中地表的基本轮廓可以明显地分为两大部分，即大陆和大洋盆

地。大陆是地球表面上的高地，大洋盆地是相对低洼的区域，它为巨量的海水所

充填。大陆和大洋盆地共同构成了地球岩石圈的基本组成部分。因此，岩石圈的

演化问题，也就是大陆和大洋盆地的构造演化问题。

参考文献：

[1].瓦尼帕夫林诺夫.《地球的起源》地质出版社1956北京

[2].项礼文《地球的起源和历史》地质出版社1999.7

[3].巴特勒雷蒙德《地球的诞生与生命的进化》1978.6

[4].希尔克著邹振龙译《宇宙的起源与演化》北京市：科学普及出版社1988.02