（作者：乔治·伽莫夫（1904——1968），美国核物理学家、宇宙学家）
对于我们这些居住在七大洲（包括南极洲）上的人来说，“实地”这个词可以说是稳固的同义语。当我们勘看我们所熟悉的地球表面时，无论是大陆还是海洋，山脉还是河流，它们都像是自开天辟地以来就存在着似的。当然，古代的地质学资料表明，大地的表面一直处于不断的变化之中：陆地的大片面积可能被海洋淹没，海底也可能升出-水面；古老的山脉会被雨水逐渐冲刷成平地，新的山系也会由于地壳的变动而不时产生。不过，这些变化仅仅是我们这个星球的固体外壳发生了变动而已。
然而，我们并不难看出，地球曾有过一段根本没有地壳的时代。那时候，地球是一个发光的熔岩球体。事实上，根据对地球内部的研究得知，地球的大部分目前仍然处于熔融状态。我们不经意地说出来的“实地”这个东西，实际上只是飘浮在岩浆上面的一层相对说来很薄的硬壳而已。要得出这个结论，最简单的方法就是测量地球内部各个深度上的温度。测量结果表明，每向下米，地温就上升 30℃左右（或每向下行 英尺，上升16℉）。正因为如此，在世界最深的矿井（南非的罗宾逊深井）里，井壁是如此之烫，以至必须安装空气调节装备，否则矿工们就会被活活烤熟。
按照这种增长率，到了地下 50 公里的深度，也就是还不到地球 半径的百分之一处， 地温就会达到岩石的熔点（1200～）。在这个深度以下，地球质量的 97%强都以完全熔融的状态存在。
显然，这种状态决不会永远持续不变。我们现在所观察到的，不过是从地球曾经是一个完全熔融体的过去起、到地球冷却成一个完全固体球的遥远将来为止这样一个逐渐冷却的过程的某个阶段，由冷却率和地壳加厚速率粗略计算一下，可以得知，地球的冷凝过程一定还在几十亿年前就开始了。
通过估算地壳内岩石的年龄，也得到了同样的数据。乍一看来，岩石好像并不包含有改变的因素，因此，人们才常用“不渝如石”这句成语。但在实际上，许多种岩石中都有一种天然钟，依靠它们，有经验的地质学家可以判断出这些岩石自熔融状态凝固以来所经过的时间。
这种揭露岩石年龄的地质钟就是微量的铀和钍。在地面和地下各个深度的岩石里，常常会有它们的踪迹。在第七章里我们看到过，这些原子会自发进行缓慢的放射性衰变，并以生成稳定的元素铅而告终。
为了确定含有这些放射性元素的岩石有多大年龄，我们只要测出由于长期放射性衰变而积累起来的铅元素的含量就行了。
事实上，只要岩石处在熔融状态下，放射性衰变的产物就会因扩散和对流作用而离开原处。一旦岩石凝固以后，放射性元素所转变成的铅就会开始积累起来，其数量可以准确地告诉我们这个过程持续的时间。这种情况就和间谍从乱扔在太平洋两座岛屿上棕榈林里的空啤酒罐头盒的数目，就可以判断出一只敌人舰队在这个地方驻扎过多长时间一样。
近来，人们又应用经改进过的技术，精确地测定了岩石中的铅同位素及其他不稳定同位素（如铷 87 和钾 40）的衰变产物的积累量，由此算出最古老的岩石约存在了 45 亿年。因此，我们的结论是：地壳一定是在大约 50 亿年前由熔岩凝成的。
因此，我们能够想像出，地球在 50 亿年前是一个完全熔融的球体，外面环绕着稠密的大气层，其中有空气和水蒸气，可能还有其他挥发性很强的气体。
这一大团炽热的宇宙物质又是从哪里来的昵？是什么样的力决定了它的形成呢？这些有关我们这个星球和太阳系内其他星球起源的问题，是宇宙论（自关宇宙起源的理论）的基本课题，也是多少世纪以来一直萦绕在天文学家头脑中的一个谜。
年，著名的法国博物学家布丰首次试图用科学办法来解答这些问题。布丰在他的四十四卷巨著《自然史》中提出，行星系统是由星际空间闯来的一颗彗星和太阳相撞的结果。他的想像力生动地为人们描绘出了这样的情景：一颗拖着明亮长尾巴的“司命彗星”从当时孤零零的太阳的边缘上擦过，从它的巨大形体上撞下一些“小团儿”，它们在冲击力的作用下进入空间，并开始自转起来。
几十年后，德国著名哲学家康德（Immanul Kant）提出了一个截然不同的观点。他认为各行星是太阳自己创造的，与其他天体无关。康德设想，早期的太阳是一个较冷的巨大气体团，它占据了目前的整个行星系空间，并绕自己的轴心缓慢转动。由于向四周空间进行辐射，这个球体逐步冷却，从而使它自己一步步进行收缩。旋转的速度也随之加快，结果，由旋转产生的离心力也随之增大，从而使这个处在原始状态的太阳不断变扁，最后沿不断扩张的赤道面喷射出一系列气体环。普拉多（eau）曾做过物质团旋转时形成圆环的经典实验：他使一大滴油（不像太阳的情况那样是气体）悬浮在与油的密度相同的另一种液体里，用一种附加机械装置使油滴旋转。当旋转速度达到某个限度时，油滴外围就会形成油环。康德假定，太阳以这种方式形成的各个环，后来又由于某种原因断裂开来，并集中成为各个行星，在不同的距离上绕太阳运转。
后来，这些观点被著名法国数学家拉普拉斯（Pierre-Simon，）所采纳和发展，并于 1796 年发表在《对世界系统的解释》一书中。拉普拉斯是一位卓越的数学家，然而在这本书里，他却没有使用数学工具，仅就太阳系形成的理论作了半通俗化的定性论述。
六十年后，英国物理学家麦克斯韦（Clerk Maxweil）首次试图从数学上说明康德和拉普拉斯的宇宙学说。这时，他遇到了明显而无法解释的矛盾。计算表明，如果太阳系的这几个行星是由原来均匀散布在整个太阳系空间内的物质所形成的，这些物质的密度可是太低了。根本无从凭借彼此间的万有引力聚成各个行星。
因此，太阳收缩时甩出的圆环将永远保持着这种状态，就像土星的情况那样。大家知道，土星的外围有一个环，那是由无数沿圆形轨道绕土星运转的小微粒组成的，我们看不出它们有“凝缩”成一个固体卫星的倾向。
要想摆脱这种困境，唯一的出路是假设初始态的太阳所抛出的物质要比现在行星所具有的物质多得多（至少多 100 倍），这些物质中的绝大部分后来又回到太阳内，只有不足 1%的一部分留下来，成为各个行星。
然而，这种假设也会导致新的矛盾，这个矛盾的严重性并不亚于原先的一个。这就是：如果这一大部分物质——它们当然具有与行星运动相等的速度——确实落到太阳上，必然会使太阳自转的角速度变为实际速度的 5 千倍。那么，太阳就不会像目前这样每四个星期自转一周，而是一个钟头转上 7 圈了。
上述考虑看来已宣判了康德-拉普拉斯假说的死刑，因此，天文学家们充满希望的目光又转向别的地方。在美国科学家钱伯伦（Thomas Chrowder Chamberlin）、摩耳顿（Forest Ray Moulton）以及著名英国科学家金斯的努力下，布丰的碰撞说又复活了。当然，随着科学知识的不断增长，他们对布丰原有的观点所涉及的基本知识作了一定的修改。与太阳相撞的那颗彗星被摒弃了，因为这时人们已经知道，彗星的质量小到即使与月亮相比也微不足道的地步。这一回，假设的进犯者是大小和质量都与太阳相当的另一颗恒星。
但是，这个再生的碰撞假说，虽然避开了康德-拉普拉斯假说的根本性困难，它自己却也难以立足。人们很难理解：为什么一颗恒星与太阳猛烈相碰时，磕出来的各个小块物质都沿着近于圆形的轨道运动，而不是在空间中描绘出一些拉得很长的椭圆轨道呢？
为了挽救这个失败，人们又只好假设，在太阳受到那颗恒星冲击而形成行星的时候，它的周围包围着一层旋转着的均匀气体，在这种气体包层的作用下，细长的椭圆轨道就变成了正圆形。
但是，在行星运行的这一片区域内，目前并未发现这种介质。因此，人们又得假设，这些介质后来逐渐散入星际空间，目前人们在黄道附近看到的微弱的黄道光，就是这种往日的光轮的残余。
这么一来，就得到了一个杂交的理论，其中既有康德-拉普拉斯的原始气体层假设，又有布丰的碰撞假设。这个假说也不能完全令人满意。但正如俗语所说，“两害相权取其轻”，碰撞假设就这样被接受为行星起源的正确学说，直到不久以前还出现在所有科学论文、教科书和通俗小册子中（包括我自己的两本书《太阳的生与死》和《地球自传》在内）。
直到 1943 年秋，才有位年轻的德国物理学家魏扎克（Carl）把这个行星起源理论中的症结解开。魏扎克根据最新的天文研究资料指出，康德-拉普拉斯假设中所有的那些阻碍都很容易消除，关于行星起源的详细理论是可以建立起来的，行星系的许多迄今为止未被原有理论接触到的重要方面也得到了解释。
魏扎克的主要论点是建立在最近几十年中天体物理学家们完全改变了他们对宇宙化学成分的看法这一基础之上的。过去，人们普遍认为，太阳和其他一切恒星的化学成分的百分比与地球相同。对地球进行的化学分析告诉我们，地球主要是由氧（以各种氧化物的形式）、硅、铁和少量其他重元素组成的，而氢、氦（还有氖、氩等所谓稀有气体）等较轻的气体在地球上只以很少的数量存在。当时，由于天文学家们没有其他更好的证据，只好假设这些气体在太阳和其他恒星内也是非常稀少的。然而，通过对天体结构所进行的详细理论研究，丹麦天体物理学家斯特劳姆格林（B.）下结论说，上述假设大谬不然。事实上，太阳的物质中至少有 35%是氢元素。后来，这个比例又增至 50%以上。此外，还有占一定百分比的纯氦。对太阳内部所进行的理论研究（这在史瓦西的重要著作中达到了登峰造极的地步）也好，对太阳表面所进行的精密光谱分析也好，都使天体物理学家们作出令人惊讶的结论说，在地球上普遍存在的化学元素，在太阳上只占 1%左右，其余都为氢和氦所分占，前者稍稍多一些。显然，这个分析也同样适用于其他恒星。
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