在十八世紀，天文學家除了知道刻卜勒的行星運動三定律和牛頓的萬有引力定律以外，還知道太陽系所有主要行星圍繞太陽運動的軌道都近似地處在一個平面裡；所有主要行星圍繞太陽轉動的方向都相同；主要行星的自轉方向都是逆時針的(有少數例外)，太陽自轉方向也是逆時針的；各行星之間的距離，隨著它們同太陽距離的增加而增大；各主要行星的密度隨著同太陽距離的增加而減小，而質量卻隨著距離的增加而增加；衛星繞行星運動的情況同行星繞太陽運動的情況相象。為什麼太陽系的行星運動有這麼多的共同特點呢？單從天文觀測中是找不到答案的，要回答這個問題，不但要有天文和力學知識，還要有哲學思想。
一、康德提出星雲假說
十七世紀和十八世紀，關於宇宙是永恆不變的形上學觀點束縛了科學家的思想，他們很少去思考太陽系或者宇宙的起源，沒法回答上面的問題。首先給出答案的不是科學家，而是德國哲學家康德(1724-1804)。
德國的哲學獨樹一幟。和以牛頓為代表的機械唯物主義不同，菜布尼茨等人發展了辯證法。菜布尼茨是柏林科學院的第一任院長，他的哲學思想基本上是唯心主義的。他不同意牛頓的絕對時空觀，認為空間是和物質不可分割的。他還認為現在的東西孕育著未來的東西，有發展進化的思想。康德繼承和發展了菜布尼茨等人哲學中的辯證因素。
康德出生在一個手工業者家庭，在哥尼斯堡讀完中學和大學。他大學畢業以後當了八年家庭教師，利用空餘時間大量閱讀各種書籍，他的主要科學成就是在這個時期取得的。後來，他在哥尼斯堡大學講授哲學、數學、物理學、地理學、人類學和自然通史等課程近三十年。康德非常關心自然科學的發展，堅決反對形上學觀點。
1750年，英國天文學家賴特(1711—1786)發表了關於銀河系的論文；稍早些時候，法國數學家、天文學家莫泊丟(1698—1759)的論文中談到過「雲霧狀星體」的情況。康德根據當時已有的科學知識，在前人思想的啟發下，大膽探索天體起源問題。1755年，三十一歲的康德發表了《自然通史和天體論》(中譯本叫《宇宙發展史概論》），首先提出太陽系起源的星雲假說。
星雲假說的基本思想是：太陽系裡現有的天體都是從宇宙空間的原始星雲演化過來的，演化過程主要受萬有引力和斥力的作用，服從力學規律。康德設想了原始星雲演化的具體過程。宇宙空間最初充滿了細小的物質微粒。在萬有引力作用下，密度比較大的微粒把附近密度比較小的微粒吸引過來，聚集在一起，逐漸形成巨大團塊，成為引力中心。在微粒之間還有斥力(這是根據哲學觀點設想的一種力)，有些向引力中心運動的微粒，在斥力作用下，會圍繞引力中心做圓周運動，這種微粒在吸引周圍微粒過程中不斷成長。引力中心體形成太陽，在引力中心不同距離地方的聚集物形成行星，行星周圍可能形成衛星。康德曾經說過，只要給我物質，就能夠造出宇宙來。
根據上面的假說，康德解釋了太陽系天體所具有的某些特點。他認為在引力中心周圍旋轉的物質，逐漸集中到同轉動軸垂直的平面，形成圓盤狀結構，所以最終形成的行星差不多都在一個平面上。由於太陽引力把比較重的微粒吸引到比較近的距離，所以離太陽近的行星密度比較大。由於離太陽遠的行星是由在半徑比較大的圓周上運動的比較多的微粒聚集成的，所以質量比較大。他還解釋了土星的光環現象和彗星的軌道形狀。最後，康德把原始星雲形成太陽系的假說推廣到其他恆星系。
康德的早期著作雖然反映了一些樸素的唯物主義和辯證思想，但是他後期的著作反映了唯心主義思想。德國的唯心主義哲學家把原子論看作是唯物主義的支柱，為了和原子論相對抗，提出「動力論」。按照「動力論」，第一性的東西不是物質，而是某種「純力」。1786年，康德在《自然科學和哲學原理》一書中闡述了他的「動力論」觀點，否認原子的存在。康德是最著名的唯心論的先驗論者，他是德國最有影響的哲學家之。
二、拉普拉斯發展了星雲假說
康德的星雲假說基本上是定性敘述，存在一些難以說明的問題。例如，從力學原理分析，太陽應該旋轉得比行星更快，可是實際上不是這樣。康德提出的星雲假說沒有受到科學界的重視。直到法國數學家拉普拉斯在獨立研究的基礎上，重新提出星雲假說，並且用力學原理和數學方法加以論證，才引起科學界的重視。
十八世紀後半期和十九世紀初，法國產生了三位世界著名的數學家。拉格朗日創立了變分法，並且把微分方程系統化了。他還解決了三體(象太陽、地球、月亮)在萬有引力作用下的複雜運動問題。蒙日從用平面圖表示立體的形狀位置和它的幾何性質出發，吸收前人的投影方法，創立畫法幾何學和射影幾何學，大大地豐富和發展了幾何學。拉普拉斯是偉大的數學家，也是偉大的天文學家。他是法國諾曼第半島一個農民的兒子。1767年，他到了巴黎，向著名科學家達蘭貝爾(1717-1783)遞交了一篇論文，受到重視，被介紹到巴黎軍事學校任教。
拿破崙就是拉普拉斯在這個學校教過的學生。拉普拉斯用微分學注釋了牛頓的《自然哲學的數學原理》一書，還發展了概率論等理論，用他名字命名的拉普拉斯變換和拉普拉斯方程有廣泛的應用。1796年，他在《宇宙體系論》一書中闡述了星雲假說。
三、康德星雲假說與拉普拉斯星雲假說的區別
拉普拉斯和康德的星雲假說在基本觀點上是一致的，所以後來人們就合起來叫康德——拉普拉斯星雲假說。拉普拉斯的觀點也有和康德不一致的地方，主要區別就在於：康德的原始星雲是一團溫度不高的混沌物質，認為由引力和斥力的作用產生了熱和旋轉運動；而拉普拉斯的原始星雲卻一開始就是自轉的，而且是一團熾熱的氣體。
拉普拉斯認為，原始星雲冷縮以後，它的質量離中心的平均距離就縮短了，按照力學原理，旋轉速度加快，球狀的星雲就變成扁球狀。旋轉速度繼續加快，邊緣的氣體物質失去引力控制，被甩到空間去，成為一個物質環，以後凝聚成行星。行星也用類似方式拋出物質，形成衛星。留下來的原始星雲中心部分就是太陽。因為所有行星都是從一開始就自轉的原始星雲中分離出來的，所以行星的公轉方向都一致，行星和太陽的自轉方向也一致。拉普拉斯的星雲假說雖然也有一些解釋不了的問題，但是在十九世紀得到廣泛的承認。
四、星雲假說的意義
星雲假說在哲學和科學上都有重要的意義，它在形上學的自然觀上打開第一個缺口。康德的星雲假說把自然界看作是一個發展變化的過程，自然界在時間上沒有任何歷史的那種觀念，第一次被動搖。當時的科學家如果沿著這個缺口繼續前進就會認識到，如果地球是演變形成的，那麼地質的、氣象的狀況和動植物的物種也一定是演變的。地質學和生物學的進程就會大大加快。可惜科學家們忽視了康德的天才假說，在浪費了許多時間和精力以後才找到正確的前進方向。
康德的星雲假說指出天體的起源和發展變化是引力和斥力引起的，它用事物內部矛盾運動來解釋事物的變化。康德的對立統一(引力和斥力)思想推動了辯證法進入一個新的發展階段，這是在古希臘樸素的辦證法之後的第二個發展階段影響深遠。在這個階段，謝林等德國唯心主義哲學家做了不少工作。謝林發展了康德的對立統一是構成一切自然過程的觀點，認為陽電和陰電也是對立的統一，同時預見電力和磁力之間存在聯繫。
謝林還認為物質和精神的絕對同一是萬物的始基。康德、謝林等德國哲學家關於自然界的普遍聯繫和統一性、運動形式相互轉化、矛盾對立統一等辯證思想，不但在德國，而且在歐洲也有廣泛影響。前面提到的電學的發展，以及後面將要敘述的生物學的發展，都受到這種影響。在康德、謝林等唯心主義哲學中，辯證法沒有得到徹底研究，沒有形成完整體系。一直到今天，康德的對立統一思想仍然被認為是證法的核心。
康德—拉普拉斯的星雲假說不但在哲學上有深遠影響，而且在科學上也有深遠影響。在十九世紀，能量守恆和轉化定律確定以後，太陽的能量來源引起了科學家的興趣。如果認為太陽是一大塊在氧氣中燃燒的煤，那麼只要二千五百年就會燒光。德國的物理學家赫爾姆霍茨按照拉普拉斯的星雲假說，提出了關於太陽的能量來源的解釋。如果太陽不斷收縮，太陽的質量在落向引力中心的時候會獲得能量，就象巖石下墜會獲得能量一樣。這種能量可以轉化做輻射能。赫爾姆霍茨計算指出，太陽的收縮只要達到它半徑的千分之十，提供的能量就能夠維持二千年之久。雖然在二十世紀發現核聚變之後，才找到太陽能量來源的正確答案，但是收縮能在天體演化中也的確佔有一定的地位，而拉普拉斯的假說對這方面研究是起了促進作用的。
五、結語
1859年，年輕的麥克斯韋按照星雲假說，從數學上對土星環進行了分析，證明不管從什麼天體拋出一個氣態物質環，都只能夠凝縮成土星環那樣的小粒子集合體，決不會形成一個固體行星或者衛星。星雲假說暴露出來的一些致命弱點，促使有些人提出關於太陽系起源的新假說。但是新假說也有解決不了的矛盾。所以有些人由開始重新研究星雲假說。在星雲假說的啟發和帶動下關於宇宙起源的各種學說相繼出現和得到了新的發展。
參考資料：
《宇宙發展史概論》
《自然通史與天體理論》