我们只需要了解过去 100 年来太阳系中的行星是如何形成的。在《 What's Gotten Into You 》(HarperCollins,2023)的摘录中,丹·莱维特(Dan Levitt)着眼于这位苏联数学家,他花了十年的时间研究一个大多数天文学家已经放弃的问题,当他最终解决这个问题时,他得到了满足带着不感兴趣和怀疑的态度。
48 亿多年前,创造我们的原子在巨大的气体和尘埃云中航行,朝着……嗯,什么也没有。没有太阳系,没有行星,没有地球。事实上,很长一段时间以来,科学家们根本无法解释我们的固体星球(更不用说如此适合生命存在的星球)是如何出现的了。我们现在的岩石星球是如何像魔术一样从飘逸的气体和尘埃云中变出来的?地球是如何以及何时变得如此欢迎生命的?在生命得以进化之前,我们的分子被迫经历了怎样的痛苦?
科学家们将了解到,我们的原子只有在经历了痛苦的碰撞、熔化和轰炸之后才能最终创造生命——这些灾难是人类所目睹过的任何破坏的灾难。
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解释我们的行星是如何形成的似乎非常困难,以至于到了 20 世纪 50 年代,大多数天文学家都放弃了。他们的理论似乎没有任何结果。两个世纪前,德国哲学家伊曼纽尔·康德和法国学者皮埃尔·西蒙·拉普拉斯很有希望地开始提出正确的理论:引力将巨大的旋转气体和尘埃云卷得如此紧密,以至于剧烈的温度和压力将其点燃成一颗恒星——我们的太阳。但行星是如何形成的呢?他们假设,一个由杂散尘埃和气体组成的圆盘仍然围绕太阳旋转,并分裂成更小的云层,从而形成了行星。然而,没有人能够令人信服地解释圆盘是如何破裂的,或者行星是如何从这些较小的云中形成的。
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1917 年,英国人詹姆斯·牛仔裤 (James Jeans) 采取了一种创造性的新策略,正如我们所见,塞西莉亚·佩恩 (Cecilia Payne) 的同时代人对此表示赞同。金斯推测,一颗路过的恒星的引力是如此之大,以至于它从太阳表面拉出了大块的气体——这些气体就形成了行星。其他人则认为我们的行星是恒星碰撞留下的碎片。但是,这样的碰撞如何形成九颗遥远的行星,却无人知晓。看起来就像你把湿衣服放进烘干机,然后打开烘干机,发现你的衣服不仅干了,而且折叠得整整齐齐。只有少数天文学家继续认真对待这个问题。天文学家乔治·韦瑟里尔(George Wetherill)观察到,198才手机APP
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莫斯科国立大学,萨夫罗诺夫在被奥托·施密特招入苏联科学院之前就读于该大学 (图片来源:ironstuff/Getty Images)
然而,在 20 世纪 50 年代末的苏联,在冷战最激烈的时期,一位年轻的物理学家决定用数学来正面解决这个问题。他的名字叫维克多·萨弗罗诺夫。萨夫罗诺夫身材瘦小,患有疟疾,这是他二战期间在阿塞拜疆接受军事训练时留下的遗产。他为人谦虚、谦逊,而且异常聪明。在莫斯科大学,他以物理学和数学的高级学位而闻名。数学家、地球物理学家和极地探险家奥托·施密特认识到他的才华,将他招募到苏联科学院。
施密特本人,就像他之前的康德和拉普拉斯一样,确信我们的行星是由绕太阳运行的气体和尘埃盘形成的。他想要一个有技术能力的人来帮助他解决这个问题,而说话轻声细语的萨夫罗诺夫是一位才华横溢的数学家。
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在科学院的一间办公室里,萨夫罗诺夫从头开始。他承担起了一项艰巨的任务,试图解释数万亿的气体和尘埃颗粒如何构建太阳系。他会尝试用数学来做到这一点——主要是统计数据和流体动力学方程,它们描述气体和液体的流动。这一切都无需计算机。事实上,缺乏电脑甚至可能对他有所帮助,迫使他提高本已强大的直觉。
萨夫罗诺夫首先假设,我们的太阳系最初是在巨大的原始尘埃和气体云(在上一章中我们漂浮在太空中)在无情的引力作用下转变为恒星时形成的。几乎所有这些(我们现在知道 99%)都变成了我们的太阳。但挥之不去的残余物距离太远,无法被拖入太阳,但又不足以完全逃脱太阳的魔爪。相反,198彩提现晚到账能找客服申请18快延迟红包o,真的是很人性化,其实198彩票平台出款的时间也就是10分钟以内,
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