稳恒态理论:在稳恒态理论中,宇宙是无限的,没有开端也没有终结,而是一直保持着同样的状态,无论在什么地方和什么时候观测者看到的宇宙总是相同的.但是由于宇宙膨胀的客观事实,为了符合这个理论,必须有物质从虚无中产生,这与守恒定律相悖,因此并不受到普遍认可
盖天说
“盖天说”是我国古代最早的宇宙结构学说.这一学说认为,天是圆形的,像一把张开的大伞覆盖在地上；地是方形的,像一个棋盘,日月星辰则像爬虫一样过往天空,因此这一学说又被称为“天圆地方说”.
“天圆地方说”虽然符合当时人们粗浅的观察常识,但实际上却很难自圆其说.比如方形的地和圆形的天怎样连接起来,就是一个问题.于是,天圆地方说又修改为：天并不与地相接,而是像一把伞高悬在大地上空,中间有绳子缚住它的枢纽,四周还有八根柱子支撑着.但是,这八根柱子撑在什么地方呢?天盖的伞柄插在哪里?扯着大帐篷的绳子又拴在哪里?这些也都是天圆地方说无法回答的.
到了战国末期,新的盖天说诞生了.新盖天说认为,天像覆盖着的斗笠,地像覆盖着的盘子,天和地并不相交,天地之间相距8万里.盘子的最高点便是北极.太阳围绕北极旋转,太阳落下并不是落到地下面,而是到了我们看不见的地方,就像一个人举着火把跑远了,我们就看不到了一样.新盖天说不仅在认识上比天圆地方说前进了一大步,而且对古代教学和天文学的发展产生了重要的影响. 在新盖天说中,有一套很有趣的天高地远的数字和一张说明太阳运行规律的示意图——七衡六间图.古代许多圭表都是高8尺,这和新盖天说中的天地相距8万里有直接关系. 盖天说是一种原始的宇宙认识论,它对许多宇宙现象不能作出正确的解释,同时本身又存在许多漏洞.到了唐代,天文学家一行等人通过精确的测量,彻底否定了盖天说中“日影千里差一寸”的说法后,盖天说从此便破产
浑天说
日月星辰东升西落,它们从哪里来,又到哪里去了呢?日月在东升以前和西落以后究竟停留在什么地方?这些问题一直使古人困惑不解.直到东汉时,著名的天文学家张衡提出了完整的“浑天说”思想,才使人们对这个问题的认识前进了一大步.
宣夜说
宣夜说是我国历史上最有卓见的宇宙无限论思想.它最早出现于战国时期,到汉代则已明确提出.“宣夜”是说天文学家们观测星辰常常喧闹到半夜还不睡觉.据此推想,宣夜说是天文学家们在对星辰日月的辛勤观察中得出的. 不论是中国古代的盖天说、浑天说,还是西方古代的地心说,乃至哥白尼的日心说,无不把天看作一个坚硬的球竞,星星都固定在这个球壳上.宣夜说否定这种看法,认为宇宙是无限的,宇宙中充满着气体,所有天体都在气体中漂浮运动.星辰日月的运动规律是由它们各自的特性所决定的,决没有坚硬的天球或是什么本轮、均轮来束缚它们.宣夜说打破了固体天球的观念,这在古代众多的宇宙学说中是非常难得的.这种宇宙无限的思想出现于两千多年前,是非常可贵的. 另一方面,宣夜说创造了天体漂浮于气体中的理论,并且在它的进一步发展中认为连天体自身、包括遥远的恒星和银河都是由气体组成.这种十分令人惊异的思想,竟和现代天文学的许多结论一致. 宣夜说不仅认为宇宙在空间上是无边无际的,而且还进一步提出宇宙在时间上也是无始无终的、无限的思想.它在人类认只史上写下了光辉的一页.可惜,宣夜说的卓越思想,在中国古代没有受到重视,几至失传.
地心说
地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说.它最初由古希腊学者欧多克斯提出,后经亚里多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来.
托勒密认为,地球处于宇宙中心静止不动.从地球向外,依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星,在各自的圆轨道上绕地球运转.其中,行星的运动要比太阳、月球复杂些：行星在本轮上运动,而本轮又沿均轮绕地运行.在太阳、月球行星之外,是镶嵌着所有恒星的天球——恒星天.再外面,是推动天体运动的原动天. 地心说是世界上第一个行星体系模型.尽管它把地球当作宇宙中心是错误的,然而它的历史功绩不应抹杀.地心说承认地球是“球形”的,并把行星从恒星中区别出来,着眼于探索和揭示行星的运动规律,这标志着人类对宇宙认识的一大进步.地心说最重要的成就是运用数学计算行星的运行,托勒密还第一次提出“运行轨道”的概念,设计出了一个本轮均轮模型.按照这个模型,人们能够对行星的运动进行定量计算,推测行星所在的位置,这是一个了不起的创造.在一定时期里,依据这个模型可以在一定程度上正确地预测天象,因而在生产实践中也起过一定的作用. 地心说中的本轮均轮模型,毕竟是托勒密根据有限的观察资料拼凑出来的,他是通过人为地规定本轮、均轮的大小及行星运行速度,才使这个模型和实测结果取得一致.但是,到了中世纪后期,随着观察仪器的不断改进,行星位置和运动的测量越来越精确,观测到的行星实际位置同这个模型的计算结果的偏差,就逐渐显露出来了. 但是,信奉地心说的人们并没有认识到这是由于地心说本身的错误造成的,却用增加本轮的办法来补救地心说.最初这种办法还能勉强应付,后来小本轮增加到80多个,但仍不能满意地计算出行星的准确位置.这不能不使人怀疑地心说的正确性了.到了16世纪,哥白尼在持日心地动观的古希腊先辈和同时代学者的基础上,终于创立了“日心说”.从此,地心说便逐渐被淘汰了.
浑天说认为,天和地的关系就像鸡蛋中蛋白和蛋黄的关系一样,地被天包在当中.浑天说中天的形状,不像盖天说所说的那样是半球形的,而是一个南北短、东西长的椭圆球.大地也是一个球,这个球浮在水上,回旋漂荡；后来又有人认为地球是浮于气上的.不管怎么说,浑天说包含着朴素的“地动说”的萌芽. 用浑天说来说明日月星辰的运行出没是相当简洁而自然的.浑天说认为,日月星辰都附着在天球上,白天,太阳升到我们面对的这边来,星星落到地球的背面去；到了夜晚,太阳落到地球背面去,星星升上来.如此周而复始,便有了星辰日月的出没. 浑天说把地球当作宇宙的中心,这一点与盛行于欧洲古代的“地心说”不谋而合.不过,浑天说虽然认为日月星辰都附在一个坚固的天球上,但并不认为天球之外就一无所有了,而是说那里是未知的世界.这是浑天说比地心说高明的地方. 浑天说提出后,并未能立即取代盖天说,而是两家各执一端,争论不休.但是,在宇宙结构的认识上,浑天说显然要比盖天说进步得多,能更好地解放许多天象.
日心说
1543年,波兰天文学家哥白尼在临终时发表了一部具有历史意义的著作——《天体运行论》,完整地提出了“日心说”理论.这个理论体系认为,太阳是行星系统的中心,一切行星都绕太阳旋转.地球也是一颗行星,它上面像陀螺一样自转,一面又和其他行星一样围绕太阳转动.
日心说把宇宙的中心从地球挪向太阳,这看上去似乎很简单,实际上却是一项非凡的创举.哥白尼依据大量精确的观测材料,运用当时正在发展中的三角学的成就,分析了行星、太阳、地球之间的关系,计算了行星轨道的相对大小和倾角等,“安排”出一个比较和谐而有秩序的太阳系.这比起已经加到80余个圈的地心说,不仅在结构上优美和谐得多,而且计算简单.更重要的是,哥白尼的计算与实际观测资料能更好地吻合.因此,日心说最终代替了地心说. 在中世纪的欧洲,托勒密的地心说一直占有统治地位.因为地心说符合神权统治理论的需要,它与基督教会所渲染的“上帝创造了人,并把人置于宇宙中心”的说法不谋而合.如果有谁怀疑地心说,那就是亵渎神灵,大逆不道,要受到严厉制裁.日心说把地球从宇宙中心驱逐出去,显然违背了基督教义,为教会势力所不容.为了捍卫这一学说,不少仁人志士与黑暗的神权统治势力进行了前仆后继的斗争,付出了血的代价.意大利思想家布鲁诺,为了维护日心说,最终被教会用火活活烧死；意大利科学家伽利略,也因为支持日心说丽被宗教法庭判处终身监禁；开普勒、牛顿等自然科学家,都为这场斗争作出过重要贡献.
星云说
太阳系究竟是怎样产生的,这个问题直到现在仍然没有令人完全满意的答案.长期以来,人们为了解决这个问题,曾经提出过许多学说,其中“星云说”是提出最早,也是在当代天文学上最受重视的一种学说. 最初的星云说是在一18世纪下半叶由德国哲学家康德和法围天文学家拉普拉斯提出来的.由于他们的学说在内容上大同小异,因而人们一般称之为康德一拉普拉斯星云说.他们认为：太阳系是由一块星云收缩形成的,先形成的是太阳,然后剩余的星云物质进一步收缩演化形成行星.
星云说出现以前,人们把天体的运动变化看作是上帝发动起来的,称之为“第一次推动”.康德一拉普拉斯的星云说,用自然界本身演化的规律性 来说明行星运动的一些性质,无疑对这种荒谬的观点是一个有力的打击,也为天文学的发展建立了不朽的功勋. 不过,康德一拉普拉斯星云说只是初步地说明了太阳系的起源问题,还有许多观测事实却难以用它来解释.所以,星云说在很长时间里陷入了窘境.直到本世纪,随着现代天文学和物理学的进展,特别是近几十年里,恒星演化理论的日趋成熟,星云说又换发出了新的活力. 现代观测事实证明,恒星是由星云形成的.太阳系的形成在宇宙中并不是一个独特的偶然的现象,而是普遍的必然的结果.另外,关于太阳系的许多新发现也有力地支持了星云说. 在这样的背景下,现代星云说逐渐完善起来了.当然,星云具体是怎样演化的,这一点还有不少分歧的意见.有一种观点认为：形成太阳系的是银河系里的下团密度较大的星云,这块星云绕银河系的中心旋转着,当它通过旋臂时受到压缩,密度增大,达到一定密度时,星云就在自身引力的作用下,逐渐收缩.收缩过程中,一方面使星云中央部分内部增温,最后形成原始太阳,当原始太阳中心温度达到700万摄氏度时,氢聚变为氦的热核反应点火,于是,现代太阳便真正诞生了.另一方面,由于星云体积缩小,因而自转加快,离心力增大,逐渐在赤道面附近形成一个星云盘.星云盘上的物质在疑柔和吞并过程中,最后演化为行星和其他小天体.总之,现在人们己能用星云说比较详细地描述太阳系的起源过程,但还有很多具体问题未能很好解决,还有待完善和
充实.
