地球是怎么形成的？中国古代的宇宙进化思想有多伟大？

杨振高

现代的大部分天文学家认为：“太阳形成于星云之中，太阳大约于46亿年前，由一个主要由氢组成的巨大高温分子云的一部分坍塌旋转而形成”。当然，太阳也有可能是附近的星云碰撞产生高速旋转的高温星云而产生。现在科学界认为：“首先提出太阳系起源星云说的是德国哲学家康德”。 但是用数学和力学定律来验证太阳系起源星云说的却是法国的科学家拉普拉斯。其实中国古代思想家、哲学家在上古时代以及先秦以前就提出了太阳系甚至宇宙万物起源的星云学说（云气学说），这比德国的哲学家早几千年。“气（云气）乃宇宙的根本”是中国古代哲学家以及思想家的核心思想。如果你看过太空望远镜拍的分子云的照片，你就会发现它们就好像云雾、云气一样飘渺在太空之中。“云”、“雾”在中国古代是和“气”分不开的，也是代表“气”的一种，所以中国会出现“云气”、“雾气”等词语。

也许有人会怀疑太阳系形成于星云的学说的正确性，认为太阳系形成于星云只是假说，但是基于现代天体物理学、通过长期天文观测以及理论推导太阳系形成于星云的学说应该是正确，因为太阳是太阳系的中心天体，基于现代天体物理学、通过长期天文观测与理论推导得出的科学共识，科学家认为：“太阳大约有70.6%的质量是氢。太阳占太阳系总体质量的99.86%，太阳系其它的0.14%质量形成了环绕太阳的各个卫星。在太阳系剩余的 0.14% 质量中，‌木星‌占据了最大份额，约占非太阳质量的 70%”。现代的科学家声称在太阳中观察到氦元素，氦元素占到太阳质量的27.4%，由于氢的核聚变会产生氦，所以太阳中不少的氦元素应该是氢的核聚变产生。2022年10月，中国科学院国家天文台利用FAST望远镜观测到“斯蒂芬五重星系”星系群周围存在尺度达200万光年的原子气体系统，这是迄今宇宙中探测到最大的此类结构。也证明太阳系形成于星云的学说的正确性。

既然太阳是星云中的高温分子云形成的，那地球应该也是聚集高温分子云各种物质而形成。基于现代天体物理学、通过长期天文观测以及理论推导知道：“分子云是星际云的一种，由氢分子、硅元素、一氧化碳及尘埃组成，其气体密度要比天文望远镜观察到的密度大得多。其质量范围在104–107倍太阳质量之间，直径最大达数百光年，按结构分为巨分子云、小型分子云和高银纬弥散分子云，其中巨分子云质量可达106–107倍太阳质量。科学家认为分子云内部存在密度达每立方厘米数万至百万原子的分子云核，是恒星形成的主要区域”。

中国上古时代的“天人合一”哲学思想诞生的原始宗教“道教”以“元气”为宇宙万物的根本，其实是非常正确的！“元”就是万物的开始，“气”就是代表生命。据中国最古老的百科全书《周易》的《乾卦》记载：“大哉乾元，万物资始，乃统天。云行雨施，品物流形。大明终始，六位时成，时乘六龙以御天。”可以翻译成：“蓬勃盛大的乾元之气，是万物创始化生的动力资源，乃统治天空宇宙，云和雨因此得以形成，万物得到滋养而变化成形。太阳的诞生与灭亡，六个方位的立体宇宙空间得以形成，元气就好像时乘六龙以御天一样是宇宙秩序的终极主宰。”也可以翻译成：“天空宇宙的元气是如此的伟大，宇宙万物得以因此而诞生！元气乃统率天空宇宙，云和雨滋润使得万物得到诞生、生长和发育。太阳的诞生与灭亡，四方与上下的立体宇宙空间得以形成，元气就好像时乘六龙以御天一样是宇宙秩序的终极主宰。”西汉早期的古书《淮南子.天文训》正确记载了宇宙、地球与元气之间的关系：“道始生虚廓，虚廓生宇宙，宇宙生气。气有涯垠（涯垠指天涯地垠、指天地），清阳者薄靡而为天，重浊者凝滞而为地。清妙之合专易，重浊之凝竭难，故天先成而地后定。天地之袭精为阴阳，阴阳之专精为四时，四时之散精为万物。积阳之热气生火，火气之精者为日；积阴之寒气为水”。

在地质学成立之初，关于地球是“水球”形成还是“火球”形成的？地质学研究者们争论不休。“水成论”根据西方创世学说、诺亚的大洪水以及陆地发现大量的海洋生物化石认为：“水是最重要的地质力量，所有的岩层都是在海水中结晶、化学沉淀和机械沉积形成的”。代表人物包括J.伍德沃德、盖特尔和维尔纳等。而“火成论”则认为地球内部温度很高，所有的岩石都来源于火山喷发的物质。代表人物有安东尼奥·莫罗、J.赫顿等。这场争论在19世纪初达到高潮，搞得大家“水火不容”，听说英国的科学家牛顿支撑水成论，而德国的科学家莱布尼茨却支持火成论。后来由于苏格拉的赫顿学说的发展，一系列新的地质事实证实了赫顿阐述的观点，火成论者终于占据上风。

太阳以及地球既然来源于温度很高的分子云，所以地球刚开始的形态应该是一个“温度很高的气体星球”，并不是成立之初就是“水球”或者“火球”，地球等微行星起源于温度很高的吸积坍缩后残留的气体、冰粒和尘埃而形成，这注定了其一开始就不可能是水球或者火球。目前已发现的系外行星中，类似木星和土星的气态巨行星占据相当大比例。木星是气体行星，其质量占了太阳系中非太阳质量的70%，而木星里面的温度却很高，木星中央附近的温度非常高，核心温度约为2.4万摄氏度，比太阳表面还热。科学家发现气态巨行星的大气层主要由氢和氦组成。木星大气层由86%的氢气和14%的氦气组成，而太阳的质量也主要是由氢气和氦气组成，太阳大约有70.6%的氢和27.4%的氦。所以木星与太阳有很大的相同性。太阳之所以能够成为放射大量热量与光芒的星球，那是因为太阳质量与直径足够大；而木星之所以成不了太阳，那是因为它的体积不够大，质量严重不足。科学家研究发现启动持续氢核聚变成为恒星至少需要‌太阳质量的 8%（约 80 个木星质量）‌。‌‌恒星发光的本质是核心发生‌氢核聚变‌，这需要极高的温度（>1000 万℃）和压力，仅靠天体自身引力压缩实现；木星核心温度仅约‌2万 -3 万℃‌，压力远不足以触发氢核聚变（太阳核心处温度高达1500万度，压力相当于3000亿个大气压，随时都在进行着四个氢核聚变成一个氦核的热核反应）。木星虽含约 75% 氢，但‌化学燃烧不等于核聚变‌；化学燃烧需氧气且能量极低，木星无游离氧，且即便“点燃”也只是瞬间反应，无法像太阳那样靠氢核聚变稳定供能数十亿年 。

高温气体地球形成后，由于其不断旋转不断的聚集，内部引力不断变强，地球从主要是以氢元素为主的气球转变成为中低温的等离子星球，于是形成了主要是以液态氢、氧以及硅酸根为主的中低温离子星球，由于其中心温度不断升高，地球中心不断集聚铁等重金属物质。高温产生了大量的浓稠硫化物（氢硫化物）、液态硅酸钠等矿物，由于自转和高温产生的电磁场的作用下、重的物质不断往地球中心下沉，形成地核；随着地球内部更大的磁场的形成，云层不断增厚，空中的云层开始下雨，地球的空中和表面的等离子体不断聚集，质子形成电子、电子形成原子，原子聚集形成各种物质，于是地球表面的气体和尘埃开始分离，气体形成空气。随着增生过程结束，地球更深的内部开始冷却，较轻的物质如硅酸盐矿物逐步从岩浆中结晶，橄榄石和辉石等高温矿物因密度较大沉入地幔，形成橄榄岩；而钙长石因密度较小，浮向岩浆海洋顶部，构成了早期的地壳。于是地幔和地壳开始形成。而随着地球内部压力越来越大、温度越来越高，地球不稳定或者说不坚固的地壳会发生大面积火山喷发，火山喷发把地球内部的硅酸盐矿物中氧与氢结合形成的水分带到地表，氢的燃烧也可以生产水，所以地球的水越来越多。就好像《淮南子.天文训》记载的那样：“气有涯垠，清阳者薄靡而为天，重浊者凝滞而为地。清妙之合专易，重浊之凝竭难，故天先成而地后定。积阳之热气生火”。随着彗星以及小行星撞击地球带来更多的水，地球进一步变大，含水量也进一步变高。就好像《淮南子.天文训》记载的那样：“积阴之寒气为水”。所以地球的形成刚开始是气体星球阶段，接着进入高温的等离子阶段，随着元素的汇集、物质的沉淀于是形成火山长久喷发的火球阶段，接着由于长久大规模的火山喷发导致天空被火山灰以及含有各种矿物质颗粒的乌云遮盖，所以地球的温度会不断下降，不少的火山喷发会被消灭，随着增生过程结束，地球进入漫长的冰期（地球就好像一个滚雪球）。随着火山灰的降落、云层中各种微小矿物质的降落，天空开始变得晴朗、太阳光再次可以照射到地球，地球赤道地区以及温度地球的冰层开始融化，此时陆水分明的地球才真正形成。所以中国古代的学者才会说：“故天先成而地后定”。

《周易.乾凿度》是中国西汉末纬书《易纬》中的一篇，《乾凿度》的“天地万物生成说”采用中国先秦战国前期道家学派著名大师列圉寇的道家思想。列圉寇的著作《列子·天瑞篇》说：“昔者圣人因阴阳以统天地。夫有形者生于无形，则天地安从生？故曰：有太易，有太初，有太始，有太素。太易者，未见气也；太初者，气之始也；太始者，形之始也；太素者，质之始也。气形质具而未相离，故曰浑沦。浑沦者，言万物相浑沦而未相离也。视之不见，听之不闻，循之不得，故日易也。易无形埒，易变而为一，一变而为七，七变而为九。九变者，究也，乃复变而为一。一者，形变之始也，清轻者上为天，浊重者下为地，冲和气者为人；故天地含精，万物化生。”翻译成现代的话就是说：“过去圣人凭借阴阳二气来统御天地万物。有形的事物是从无形的事物产生出来的，那么有形的天地万物是从哪里产生的呢？所以说：天地万物的产生过程有有太初阶段，有太始阶段，有太素阶段。所谓太易，是指没有出现元气时的状态；所谓太初，是指元气开始出现时的状态；所谓太始，是指形状开始出现时的状态；所谓太素，是指质量开始出现时的状态。元气、形状、质量具备但却没有分离开来，所以叫做浑沦（混沌）。所谓“浑沦”，说的是万物浑然一片而没有分离开来的状态（就好像地球早期熔浆布满了整个地球，到处混沌一片）。所谓“易”就是：“看它看不见，听它听不到，摸它摸不着，所以叫做易”。“易”没有形状，易变化而成为一，一变化而成为七，七变化而成为九。九是变化的终极，于是反过来又变化而成为一（九九归一、生老病死，代表生命的循环往复，象征万物回归本初状态）。“一”是形状变化的开始，清轻之气上浮成为天，浊重之气下沉成为地，中和之气便成为人，所以天地蕴含着精华，万物由此变化而生。”所以史书《路史》记载说：“列圉寇说：有形的事物产生于无形的状态，天地的初始阶段，存在太易，存在太初，存在太始，存在太素。清轻而骞者为天，浊重而坠者为地，冲粹而生者为人（汇聚冲和纯粹的精气孕育而生的是人）。”《周易.乾坤凿度》提出了比较系统的宇宙生成论。其图式为：太易→太初→太始→太素→浑沦→天地→万物。该书认为，由“寂然无物”的“太易”到“太始”，是一个从无形到有形的过程；“太易”是“未见气”的一种虚无寂静的状态，“太初”是“气之始”，到了“太始”阶段才有形可见。“形变而有质”，这是“太素”。气、形、质三者浑然一体，而未分离，这就是“浑沦”。“浑沦”是未分离的统一状态，又称为“一”，也就是“太极”。所以中国的古代思想家经常说“混沌初开”就是《周易》伏羲八卦的“一画开天”这个意思。由“太极”一生为二（二代表天地），“清轻者上为天，浊重者下为地”，再由天地产生人和万物。