《宇宙新论 之 天地本源》
（杨建立著）
第八章 大道初具
实践是检验真理的唯一标准。
一个学说，一套理论，要经得起实践的检验，要看理论能否对客观存在进行完美阐释。能够阐释更多客观存在的，理论就接近真相、接近本源。能阐释所有相关存在的理论，才是真理，才是正道。任何有关太阳系起源的理论，都必须要接受太阳系结构与运行特征的检验。
为便于对太阳系的结构与运行特征进行比照和阐释，我们总结一下本书中关于太阳系形成的主要论点：
1、太阳系大约诞生于46亿年前，一片被称为“前太阳星云”的宇宙星云之中。
2、触发“前太阳星云”汇聚、坍缩，进而形成太阳系的直接诱因，是在星云附近发生了超新星爆发，将大大小小的若干固态“碎块”抛洒进入星云之中，由于这些“碎块”的加入，引发了星云的演化。这些“碎块”主导了星的云演化。
3、被抛入这片星云里超新星爆炸的“碎块”，有普通的碳质、岩质、铁质物质。也有解除了外部压力后的“超固态”物质，我们称其为“超重物质”。还有解除外部压力后的“中子态”物质，我们称其为“奇异物质”。
4、“超重物质”是大量丧失了内能的普通物质。这些物质在缓慢吸聚能量后，原本被挤压在一起的原子核之间的间隙会逐渐反弹开来，原子核周围开始重新恢复电子云的围绕，物质的体积将会大幅度增加，原本被压缩的“超固态”物质也将膨胀成常态物质。
5、“奇异物质”是解除了外部压力后的“中子态”物质，也是内能耗竭至极度匮乏的物质。它们原本是被压缩而成的“中子星”碎块。外部压力解除后，残留的热量使得碎块物质内部的部分中子得以恢复为质子，整个“碎块”成为一个超级巨大的原子核，极不稳定。它以某种方式吸聚能量的同时，产生极强的放射性，不断裂变，形成更多的稍小一些的放射性原子核。
6、由于这些超新星爆发产生的固态物质加入，星云在这些“碎块”所形成的引力作用下开始汇聚、收缩，最终凝聚成星体，我们称这些“碎块”物质为“原始星核”。就好像一粒粒星体的种子，被抛洒在一片肥沃的土壤里一样，它们可以在这里生根、发芽、成长。
7、这些“原始星核”中最大的一块，依仗其强大的引力，“霸占”了这一空域内绝大部分物质，形成了如今的太阳。残存的星云因收缩发生旋转，少数获得最大旋转角速度的物质，留在了太阳星盘中，演化形成了如今太阳系行星系统。
8、在太阳星盘中，残留了几块较大一些的“原始星核”，它们在原始星盘中，凭借着一定的“实力”，吸积周围物质，形成自己的“势力范围”，甚至形成以自我为中心的小“涡旋”，进而演化成了今天的行星。
9、这些小“涡旋”中，在离开太阳较远，同时离开这些“涡旋”中心也比较远的地方，有更小一些的“原始星核”则“占山为王”，吸积一定量的周围物质，经历与行星星核类似的过程，形成了较大行星的卫星。
10、“原始星核”本身不具备旋转角动量，星体的旋转角动量来自于“原始星核”吸积的物质所携带的旋转动量转化而来。
11、“原始星核”有一定的原初位置，正巧百分之百处在星盘面上的几率很小，一般都会与原始星盘有一定的初始“位差”。或者表述为，原始星核与原始星盘的盘面有一定距离。因此，形成后的行星轨道与恒星星盘面会有一定夹角。行星轨道与恒星星盘夹角的大小，取决于“原始星核”在原始星盘中初始“位差”的大小，以及后来吸积物质对“原始星核”的中和作用。初始“位差”大，轨道夹角就大；初始“位差”小，轨道夹角就小。后期吸积的物质多，中和作用大，夹角会小些；后期吸聚的物质少，中和作用差，夹角会大些。
12、“原始星核”能够吸积物质的多少，取决于它本身所处环境的优劣。也可以说是，取决于它自身的“实力”与周围其他“势力”的大小对比。如果周边“强敌环伺”，它的“采食区”会被大大压缩，它迫不得已也只能“忍气吞声、忍饥挨饿”。相反的，如果它周边的“势力”都很弱小，它就可以肆无忌惮地多吃多占，逐步壮大自己的实力，甚至恃强凌弱、强取豪夺，兼并其他弱小势力，最终成为“大富豪”。
13、在没有大质量“原始星核”的空域，形成不了能够统御、整合一方的“大势力”，这一带空域就会是一盘散沙、各自为政，形成像小行星带，或者柯伊伯带那样的“无政府”状态。
14、太阳以及行星的“原始星核”在相互吸引的同时，也受到银河系中心的吸引，围绕银河系中心旋转。行星的“原始星核”在引力的作用，向原始太阳运动的同时，太阳的“原始星核”也在围绕银河系中心做绕转运动，行星星核所受的引力源在不断移动，行星星核必须做曲线运动。其最终结果是，在惯性力和太阳引力的共同作用下，形成行星绕太阳做椭圆运动。这一椭圆运动的偏心率，取决于行星的原始星核与太阳原始星核的初始位置，以及此后吸积物质过程中，星云物质对星核的摩擦、中和、平滑化作用，使得轨道扁圆程度减小，逐步趋向于正圆。科学家称这一机制为“偏圆去除”作用。“偏圆去除”程度越高，轨道越趋于正圆；“偏圆去除”程度越低，椭圆就会更扁一些。
我们以上述观点为基础，对现今太阳系天体的结构和运行特征进行阐释：
一、太阳质量占据太阳系总质量的绝大部分（99.8%），其他天体的质量总和只有太阳的约0.2%。太阳引力控制着整个太阳系，其他天体都在绕太阳公转。
太阳质量占据太阳系绝大部分质量的问题很容易理解。
首先，只有在星云中具备了大质量的“原始星核”，形成强大的引力源，才可能引发大规模的星云聚集、星核成长，进而引发星云坍缩。因为我们知道，像金星或者月球这样较小质量的固体星球，很难产生出足够束缚气体的引力场。太阳系形成，原本就需要有一个巨大的原始星核的存在才能够促发。否则，星云不可能大规模汇聚，依然还是弥散状态。
其次，只有太阳的“原始星核”开始大规模吸积周围物质，自身迅速增长，才能引发星云坍缩，周围残存的气体和尘埃、碎块物质才能因此而形成涡旋，才能进一步形成太阳系星盘。而只有形成太阳星盘，才有可能形成行星、卫星系统。也就是说，只有太阳的“原始星核”大规模吸积周围物质，才能够附带生成太阳系其他天体。太阳星核是主导，占有首发优势，能够吸积太阳系绝大部分物质。
再次，只有初始位置处于太阳星盘盘面附近的物质才有机会留在太阳星盘中。距离太阳星盘盘面较远的物质是无法获得足够的旋转角速度的。没有足够的旋转角速度产生离心力，物质就没有机会留在星盘当中，只能掉落在太阳星体之内被吞没。而留在太阳星盘面附近的物质，也只有少量获得足够旋转角速度，产生的离心力达到与太阳的引力相平衡的状态，才能够有机会参与形成行星。也就是说，只有极少量物质留在行星上，这些物质在太阳系中所占比例很小。
二、太阳系中，质量占99.8%以上的太阳，角动量只占太阳系总角动量的1%左右，而质量不到0.2%的其他天体，角动量却占99%左右。
这一点尤为重要，是以往传统理论难以解释的难题，被科学家称之为“太阳系角动量异常分布问题”。
我们认为，只有太阳起源于不携带初始旋转角动量的巨大的固态原始星核，才有可能形成这一现象。太阳的角动量是由原始星核所吸积星盘物质携带的旋转角动量转化而来的。原始星盘中物质所携带的角动量也各有不同。如前所述，太阳星云中只有少量的、携带足够旋转角动量的物质才能有机会留在太阳星盘上。换句话说，就是携带旋转角动量小，或者不携带旋转角动量的物质被吸入了太阳星体内，组成了如今的太阳，而占据太阳星盘中角动量最多的极少数量物质，留在了原始星盘中，形成了现今的行星系统。
由于形成太阳的那块“原始星核”体量巨大，虽然它吸积了大量气体和尘埃，但它吸积来的物质都是不携带、或携带少量旋转角动量的物质，这些物质带来的角动量对于原本体型巨大的原始太阳来说只是杯水车薪。而留在星盘中形成行星的物质都是携带旋转角动量最大的“精英分子”，这就导致“太阳系的角动量异常分布”。
但事实上，如果我们能够正确理解太阳系形成机制，这种角动量分布就没有什么异常，而是正常的、必然的结果。
三、太阳系第三个特征，是行星在接近同一平面的近圆形轨道上，朝同一方向绕太阳公转，这就是行星运动的共面性、近圆性、同向性。大质量行星的共面性、近圆性的特征更明显，而小质量行星的共面性、近圆性特征略差一些。
行星的原始星核在与星盘物质相互吸引、摩擦、汇聚、合并过程中，扁圆程度会被消磨、被中和，趋向于“圆滑”，这一过程被科学家称为“偏圆去除”。由于种种因素，大质量行星集聚了更多的气体、尘埃、小碎块等星盘物质，“偏圆去除”效果明显。而小质量的行星吸积的星盘物质少，“偏圆去除”效果不明显，还保持着共面性、近圆性较差的特征。
我们可以这样理解，在原始星盘中，离原始太阳近的地方，受到太阳引力场的影响大，独立自主性差，可供“采食”的区域被强大的太阳给压缩了。远离太阳的地方，受到太阳引力影响相对小，独立自主性强，可“采食”区域就大，这也是常识，正所谓“山高皇帝远”嘛。
类地行星，尤其是水星和金星，身处太阳很近的位置，受到太阳引力的影响巨大，其“原始星核”在与原始太阳争夺气体、尘埃、碎块等星云物质的过程中，处于绝对劣势地位，吸积过来的星云物质很少，在星体中所占的比例也很小，而“原始星核”所占得比例相对大得多，“偏圆去除”效果很不明显，轨道的共面性、近圆性差。
与此相反，木星、土星两颗巨行星身处太阳较远的位置，受到太阳引力场影响较弱，其“原始星核”与太阳争夺气体、尘埃、碎块等星盘物质的过程中，相对于类地行星就有比较大的优势。其星核吸积来的空间物质要多的多，所占比例要远大于类地行星，“原始星核”所占的比例相对就小，“偏圆去除”效果明显，导致共面性、近圆性更加明显。
而远日行星距离太阳遥远，由于太阳引力形成的向心力过小，旋转角速度过小，单位时间内扫过的天区空间小，甚至上百年才能在自己的“领地”巡视一圈，对自家院落中的物质看管不力，吸积能力过差，造成了“肥水流入外人田”，结果是自身“偏圆去除”效果反而不及木星和土星。
四、行星的平均密度分布特点是，类地行星最大，远日行星次之，巨行星最小。行星质量、体积大小的分布是，巨行星最大，远日行星次之，类地行星最小。
同上所述，近日行星，尤其是水星和金星离太阳距离非常近，受到太阳引力的影响远远大于类木行星，在在与太阳争夺空间物质时处于绝对劣势地位，吸积的星盘物质比例小，加之后期太阳风对易挥发物质的吹拂和清扫等因素的共同影响，类地行星大气层薄弱，“原始星核”所占比例大，密度自然也大。
木星、土星形成于较远的冰冻线之外，这两颗类木行星上聚集了大量的冰，使得它们的质量足够大，达到了可以俘获氢和氦这些最轻，也是宇宙中最丰富的元素的程度。使得这四个类木行星在所有环绕太阳的天体质量中占比可以达到99%。另外，类木行星吸积了大量气体物质，有着非常厚重的大气层，体积硕大，总体密度小。
远日行星（天王星、海王星）地处偏远，原始太阳对这遥远的地带影响力逐渐减弱，引力对气体的汇聚作用也会显得“力不从心”，原始太阳星盘在这里的气体物质变得稀薄，远日行星的“原始星核”能够吸积的气体有限。再加上远日行星运行速度慢，单位时间内扫过的领域也比较小，吸积气体物质占比高于类地行星，却低于木星和土星，居于两者的中间。而且，远日行星地处极冷的环境，大量的气体物质处于冷凝状态，甚至是“结冰”状态，故而平均密度居中。
另外，内太阳系过于温暖以至于易挥发的如水和甲烷分子难以聚集，所以那里形成行星只能由高熔点的物质形成，如铁、镍、铝和石状硅酸盐。这些物质密度要比易挥发物质大得多。
五、行星的自转周期是地球、火星、木星、土星、天王星、海王星的自转周期为几小时、一天左右，水星、金星的自转周期很长，分别为58.65天和243天。多数行星自转方向与公转方向一致。
水星、金星处于太阳近旁，笼罩在太阳强大引力场之中，在其外侧较近的地方还有地球和火星，对于水星、金星吸积周围物质形成较大的竞争。还有水星、金星轨道比较短，轨道扫过的宇宙空间小，能够吸聚星盘物质有限。吸积的物质很少，星盘物质携带过来的角动量少，产生的自转速度就小，自转周期自然就长。
相反的，地球、火星吸积的空间物质比水星、金星要多，自旋速度比较大，自旋一周都在1天左右。
木星、土星等，因为吸聚了大量的星盘物质，自旋很快，自旋一周仅有几个小时。
六、除了水星和金星，其他行星都有卫星绕转，构成卫星系统。巨行星卫星最多，远日行星次之，类地行星最少。土星、木星、天王星有环。
这还是一个“势力范围”大小的问题，离太阳越近，与太阳争夺宇宙空间物质的优势范围越小；离太阳越远，与太阳争夺星盘物质的相对优势越大。所以，近日行星很难形成较大的独立涡旋，也难以形成自己像样的“势力范围”，没有能够形成卫星的条件和空间。
相对的，远日行星受太阳的影响小，相对优势范围就要大了许多。势力范围大，独立的“小漩涡”就大，形成卫星的条件充分、几率大。在行星的小星盘上，如果某些区域不存在足够大质量，能够吸积、清扫轨道的较大“碎块”，也还会留下部分细小的物质形成环。
七、已发现约2000颗彗星，它们的轨道倾角、偏心率彼此相差很大，有些彗星轨道是抛物线，有些是双曲线。有些彗星是逆向绕太阳运动。
彗星与小行星一样，是一群散乱的原始“碎块”，引力范围都很小，能够吸积来的空间物质少，“偏圆去除”效果很小，共面性、近圆性、同向性差，导致如今轨道倾角和偏心率彼此相差较大的状态。这一状态的“小碎块”极易产生相互碰撞和相互影响轨道，科学家称之为“摄动”，导致它们偶尔会因摄动偏离轨道，误闯近太阳区域，成为彗星。
九、太阳系中还有数量众多的流星体，有些流星体是成群的。已经证实有些流星群是彗星瓦解的产物。
落到地面的流星体（陨星）的成分有差异，可分为石陨星、铁陨星、石铁陨星。行星际空间还分布有稀疏的微尘粒和气体，集中于黄道面附近，黄道光与此有关。
他们是一群具有一定绕转太阳角速度、没有被吞噬的“散兵游勇”，在宇宙空间中游荡，偶尔也因为彼此靠近，由于引力作用相互拼凑在一起，成为一种松散的组合，一旦进入到较大的引力场，就会被拉扯重新分裂成为碎块。
月球是当初散落在地球引力场中，距离地球比较近的一块较大的“碎块”生成的，它诞生于地球“势力范围”之内，没有形成自己的独立涡旋，没有产生相对于地球的“自旋”，而是与地球的“涡旋”同步，绕转地球身边，再加上科学家称为“潮汐锁定”等因素的共同作用，月球永远是有一面对着地球，好像是在地球涡旋中的一个“寄生胎”一样。
我们说月球生存在地球“势力范围”内，这不是空穴来风。就在2019年02月，最新一份发表在《太空物理》（Space Physics）期刊上的一项研究发现，地球大气层的范围比之前我们所知的大的多，月球笼罩在地球引力场中。
科学家最近对上世纪90年代采集的数据分析最新才发现，地球的大气层范围一直延展到地月距离两倍的地方，原来月亮一直在地球的大气层内运转。
新的研究发现，地球大气层范围一直延展到地月距离两倍的地方，原来月亮一直都在地球的大气层内运转。
这份由俄罗斯太空研究所的Igor Baliukin引领的研究发现，地球大气层最边缘与外太空交接的地方将形成一层氢云--“地冕”，延伸到了地球直径50倍的地方。“地冕”是地球引力场能够禁锢住气体物质的“势力范围”。这比之前美国西南研究所估计的范围要远了33万英里。按照新研究的结果，月球只在地冕一半的地带，在地球的大气范围内穿梭。
研究人员的分析基于1996～1998年间太阳和太阳圈探测器（SOHO）卫星采集的数据。SOHO是距离地球93万英里的卫星，与地球有着相同的轨道周期，使其能够一直留在所需要的相对位置上。发射后，它处在一个有利地带，利用其感应器捕捉地球大气层紫外线图像，并绘制地冕图。科学家直到最近把20年前的数据拿出来分析之后，才意识到地冕范围这么大。
十一、在火星和木星轨道之间，有许多小行星，我们称之为“小行星带”，其质量约等于地球质量的万分之四，而且质量越小，小行星数目越多。小行星的轨道倾角和偏心率彼此相差较大，自转周期多为2小时至16小时。在地球轨道附近、木星轨道附近，甚至土星与天王星轨道之间也发现有小行星。有几颗小行星有自己的卫星。
小行星带是太阳系内介于火星和木星轨道之间的小行星密集区域，由已经被编号的120,437颗小行星统计得到，98.5%的小行星都在此处被发现。
由于小行星带是小行星最密集的区域，估计数量可多达50万颗，这个区域因此被称为小行星带主带。距离太阳约2.17～3.64天文单位的空间区域内，聚集了大约50万颗以上的小行星。
小行星带由原始太阳星云中的细小“碎块”形成的。由于区域内没有较大质量的“原始星核”，没有一个有“实力派”能够统御这一片天空，产生不出足够的引力场凝聚彼此，没有能够吸积、整合成为较大的行星，至今仍然处于“一盘散沙、各自为政”的状态。
这一群散乱的原始“碎块”，彼此的势力范围都很小，引力吸积过来的空间物质少，“偏圆去除”效果微弱，共面性、近圆性、同向性差，基本保持了与原始太阳、太阳星盘之间位置关系的初始信息，导致如今轨道倾角和偏心率彼此相差较大的状态。没有大的“原始星核”，出面统御
这一带空域，小行星自由度也就比较大，偶尔也会有稍大一点的小行星当起了“老大”，拥有自己的卫星“小弟”。
一般认为，小行星带由原始太阳星云中的一群星子（比行星微小的行星前身）形成。但因为木星引力的影响，阻碍了这些星子形成行星，造成许多星子相互碰撞，并形成许多残骸和碎片。小行星带内最大的三颗小行星分别是智神星、婚神星和灶神星，平均直径超过400 公里，还有一颗矮行星—谷神星，直径约为950公里。其余的小行星都较小，有些甚至只有尘埃大小。
小行星带包含两种主要类型的小行星。在小行星带的外缘，靠近木星轨道的，以富含碳值的C-型小行星为主，此类小行星占总数的75%以上。与其它的小行星相比，颜色偏红而且反照率非常低。它们表面的组成与碳粒陨石相似，化学成分、光谱特征都是太阳系早期的状态，但缺少一些较轻与易挥发的物质（如冰）。
靠近内侧的部分，距离太阳2.5天文单位，以含硅的S-型小行星较为常见，光谱显示其表面含有硅酸盐与一些金属，但碳质化合物的成分不明显。这表明它们与原始太阳系的成分有显著区别，可能由于太阳系早期的熔解机制，导致分化的结果。相对C-型小行星来说，此类小行星有着高反射率。在小行星带的整个族群中约占17%。
还有第三类的小行星，总数约占10%的M-型小行星。它们的光谱中含有类似铁-镍的谱线，显白色或轻微的红色，而没有吸收线的特征。M-型小行星推测是由核心以铁-镍为主母体经过毁灭性撞击形成。在主带内，M-型小行星主要分布在半长径2.7天文单位的轨道上。
碳、硅酸盐和金属这样的重物质，只能产生于大恒星内部或超新星爆发。像太阳这样质量的恒星内部，只能合成碳和氧这种较轻的物质元素，只有大质量的白矮星或比太阳大的恒星内部才有可能产生硅以后的重元素。因此，我们认为这些小行星来源于超新星爆发的“原始碎块”。
小行星带高密度的天体分布使得彼此间的碰撞频繁（天文学的时间尺度）。在小行星带中半径为10公里的天体，平均每一千万年就会发生一次碰撞。碰撞会产生许多小行星的碎片（导致新的小行星族产生），而且一些碰撞的残骸可能会在进入地球的大气层并成为陨石。但当小行星以低速碰撞时，两颗小行星可能会结合在一起。在过去的40亿年中，还有一些小行星带的成员仍保持着原始的特征。
由于小行星轨道倾角和偏心率相差较大，小行星之间相互碰撞的“交通事故”几率较大，这些碰撞产生的粉尘，也可能是产生黄道光尘土的来源。
柯伊伯带是太阳系在海王星轨道（距离太阳约30天文单位）外黄道面附近、天体密集的中空圆盘状区域。柯伊伯带的假说最初是由爱尔兰裔天文学家艾吉沃斯提出，杰拉德·柯伊伯完善了该观点。
柯伊伯带的复杂结构和精确的起源仍是不清楚的，因此天文学家在等待泛星计划 (Pan-STARRS)望远镜巡天的结果，那些应该会揭露更多不知道的柯伊伯带天体，并在测量后对它们有更多的了解。
柯伊伯带被认为包含许多微星，它们是来自环绕着太阳的原行星盘碎片，它们因为未能成功地结合成行星，因而形成较小的天体，最大的直径都小于3,000公里。
柯伊伯带有时被误认为是太阳系的边界，但太阳系还包括向外延伸两光年之远的奥尔特星云。早在上世纪50年代，柯伊伯和埃吉沃斯（Edgeworth）就预言：在海王星轨道以外的太阳系边缘地带，充满了微小冰封的物体，它们是原始太阳星云的残留物，也是短周期彗星的来源地。
1992年，人们找到了第一个柯伊伯带天体（KBO）；如今已有约1000个柯伊伯带天体被发现，直径从数千米到上千公里不等。许多天文学家认为：由于冥王星的个头和柯伊伯带中的小行星大小相当，所以冥王星应该被排除在太阳系行星之外，而归入柯伊伯带小行星的行列当中；而冥王星的卫星则应被视作其伴星。不过，因冥王星是在柯伊伯带理论出现之前被发现的，所以传统上仍被认为是行星。2006年，在布拉格召开的第26届国际天文学联合会(IAU)会议上以表决的方式通过决议，剥夺了冥王星作为太阳系大行星的地位，将其降为矮行星。无论如何，柯伊伯带的存在现已是公认的事实，但柯伊伯带为什么会存在着种种疑问成为太阳系形成理论的许多未解谜团的一部分。最大的可能是，这里众多的微行星是上一代超新星爆发的“原始碎块”遗存。
十三、逆行轨道问题
在太阳系，所有行星和几乎所有的其他天体都围绕太阳公转，方向也和太阳自转方向相同，这被称为顺行，但也有不少彗星和少数小行星除外，它们的绕转方向和太阳自转方向相反，这被称为逆行。处于逆行轨道的不仅有彗星和小行星，还有一些卫星，这些卫星的公转方向和它们所围绕的行星自转方向相反。这种处于逆行状态天体的轨道，即为逆行轨道。
当恒星系或行星系形成时，其物质会形成扁盘形，多数的物质都在扁盘中按同一方向自转和公转，这种一致性是由于气体云的坍缩形成，而这种坍缩的特性可由角动量守恒定律所解释。
太阳系内，有一些卫星是以逆行方式公转，即公转方向和归属行星的自转方向相反。这样的卫星通常都较小并且远离其归属的行星。唯一的例外是海王星卫星特里同（海卫一），它体积大并且距离海王星近。一般认为包括特里同在内的这些逆行卫星，是被其归属的行星所捕获的天体，它们的形成地在别处。一个被捕获的卫星是顺行还是逆行，取决于当初它被捕获时是从行星的哪个方向经过。
对于这一现象，我们同样可以理解为，这些逆行卫星的“原始星核”，由于所处的初始位置特殊，在银河中心、原始太阳和原始行星几方“势力”的相互争斗中，被其主星“擒获”，但却是从相反的方向接近主星的，因此它没有跟着其他的卫星那样“随波逐流”。
