自然辨证物质系统的演化

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1、第四节、物质系统的演化自然界不仅存在着，而且生成着并消逝着。生成与消逝的不断更替，便构成了自然界的演化链条。要揭示自然界的奥秘，展示自然界的图景，除了把自然界作为一种存在来把握，还必须把自然界当作一种过程来理解。一、自然界的演化过程根据目前已确认的科学事实和比较公认的科学假说，我们可对自然界的演化过程作出一个大致的描述。(一)宇宙和天体的起源与演化1、宇宙起源与大爆炸假说关于宇宙起源的认识主要来自于伽莫夫“大爆炸假说”及其修正。而形成后的宇宙的演化先后经历了基本粒子形成阶段、辐射阶段或核合成阶段

2、、实物阶段。2、恒星演化与弥漫说恒星的演化，按目前广为接受的弥漫说，一般要经历以下几个阶段：引力收缩阶段(包括快收缩阶段和慢收缩阶段)：主序星阶段；红巨星阶段；脉动阶段；爆发阶段和高密阶段等。在恒星演化的特殊阶段和特定条件下，在宇宙之一隅出现了太阳系以及作为太阳系一个成员的地球。恒星的起源和演化星际弥漫物质星云原恒星引力收缩（红外星）主序星红巨星白矮星超新星爆发黑矮星星际物质中子星黑洞巨大的星云星际空间普遍存在极稀薄的物质，由于分布不均匀而往往分裂成团块，并向中心凝聚，成为弥漫星云。弥漫星云在逐步凝

3、聚收缩过程中进一步分裂，变成体积和质量更小而密度却更高的小球状星云。星云很庞大，半径起码有好几光年。它的外原物质自由地向中心坠落，收缩进行得相当快，但也需几百万年的时间才能落到中心区。随着快收缩过程的进行，星云内部的密度迅速增大，温度快速升高，气压也相应增强，随之发生一系列的反应，使外原物质下落的速度和小球状体的收缩速度减缓，即进入慢收缩阶段。星云的形状各异，人们用肉眼只能看到一个猎户座大星云。Eagle星云哈勃拍摄的行星状星云NGC7027原恒星一般把处于慢收缩阶段的天体称为原恒星。慢收缩开始后，

4、中心区受强烈压缩而升温并发出热辐射，直到最后中心温度升到约800至1000万度以上，由氢原子核聚变为氦原子核的热核反应提供足够的能量，使内部压力与引力处于相对平衡状态，一颗恒星就正式诞生了。原恒星进一步形成恒星的收缩过程要持续几百万到几千万年。恒星以内部氢核聚变为主要能源的发展阶段就是恒星的主序阶段。处于主序阶段的恒星称为主序星。主序阶段是恒星的青壮年期，恒星在这一阶段停留的时间占整个寿命的90%以上。这是一个相对稳定的阶段，向外膨胀和向内收缩的两种力大致平衡，恒星基本上不收缩也不膨胀。恒星停留在主

5、序阶段的时间随着质量的不同而相差很多。质量越大，光度越大，能量消耗也越快，停留在主序阶段的时间就越短。例如：质量等于太阳质量的15倍、5倍、1倍、0.2倍的恒星，处于主序阶段的时间分别为一千万年、七千万年、一百亿年和一万亿年。目前的太阳也是一颗主序星。太阳现在的年龄为46亿多年，它的主序阶段已过去了约一半的时间，还要50亿年才会转到另一个演化阶段。(二)地球的演化地球是在太阳系形成的过程中诞生的，迄今的历史约46亿年。在这期间，地球发生了一系列的变化。1、地球内部圈层的演化2、地球外部圈层的演化(

6、1)大气圈(2)水圈（3）岩石土壤圈地球的演化史地球已经是一个46亿的老寿星了，她起源于始太阳星云。地胎形成时温度比较低，也没有分结构。后来由于陨石轰击、放射性衰变发热和地的内部重力收缩，才使地球温度逐渐增加。随着温度的升高，地内部物质也越来越具有塑性，而且局部熔融现。这时，在重力作用下，地球外部较重的物质逐下沉，内部较轻的物质升。液态的铁等重元素到了地球中心，形成地。而后，由于地球内部对流和化学离，就逐渐形成了地壳、地幅、地核等层次。地球形成初期，原始气全部跑到了宇宙空间。后来，随着地球内部物的重

7、新组合，加上温度高，使地球内部气体上到地面，形成第二代地大气。生命出现以后，由于绿色植物的光合作用，进一步发展为现代的大。随着温度的升高，地内部的结晶水汽化，进大气层。后来温度降低，气态的水便凝结、降雨，落到了地面，形成了海。约在30----40亿年前，地球开始出现单细胞生，后来逐渐进化，出现各种生物。地球的演化天文时期地球内部圈层的形成和演化地球外部圈层的形成和演化地质时期垂直运动水平运动大陆漂移说海底扩张说板块构造说早期的地球—地核地球演化的不可逆性地球演化的不可逆性总之，宇宙中地球的各圈层—地

8、核、地幔、地壳、大气圈、水圈与生物圈，都是在相互作用下，不断地由简单到复杂、由低级到高级的演化发展，并按照各自的规律(自组织性)、不可逆地、前进式的演化。耗散结构论和协同论指出，自然界非平衡的约束与非线性动力学机制同时作用于开放的耗散系统，使系统自发地由简单趋于复杂，由无序走向有序板块漂移(三)生物圈:生命起源和生物进化生命是蛋白质和核酸多分子体系存在的一种方式，它是由非生命物质在原始地球环境中经过长期的演化而形成的。1、原始生命的诞生在原始地球条件下，当具有催化