本書由蘇格蘭博物學家詹姆斯·克羅爾於1889年出版，旨在挑戰當時主流的太陽能量來源理論（引力收縮假說），該假說將地球年齡限制在極短的時間範圍內。克羅爾提出『撞擊理論』，認為太陽的巨大能量源於兩顆巨大暗恆星的劇烈碰撞，其釋放的動能轉化為熱量，足以維持太陽數億年的生命，從而為地質學和生物學的演化時間提供了足夠的尺度。書中詳細探討了恆星、星雲、彗星和隕石的起源，以及化學元素的演化，並對宇宙的『前星雲狀態』和『絕對的開端』進行了哲學層面的思考。
詹姆斯·克羅爾（James Croll, 1821-1890），蘇格蘭博物學家、氣候學家和地質學家。他自學成才，曾從事鐘錶匠、保險經紀人等職業，後加入蘇格蘭地質調查局。克羅爾是首位提出冰河時期與地球軌道偏心率變化相關聯的科學家之一（克羅爾-米蘭科維奇循環的早期形式）。他的研究融合了天文學、地質學和物理學，致力於解決地球科學中的時間尺度問題，其理論對地質年代學產生了深遠影響。
[2025/06/08]星夜下的宇宙對談：與詹姆斯·克羅爾論恆星演化
本次光之對談中，博物愛好者哈珀在失落之嶼的星空下，透過想像與19世紀蘇格蘭博物學家詹姆斯·克羅爾進行了一場跨越時空的對話。哈珀向克羅爾請教其革命性的『撞擊理論』，該理論認為太陽的能量源於巨大暗恆星的碰撞，而非僅是引力收縮，這為地質學和生物學所需的漫長演化時間提供了物理基礎。對談深入探討了恆星、星雲、彗星的起源、化學元素的演化，以及宇宙『絕對開端』的哲學思考。克羅爾詳細闡述了其理論如何解釋宇宙現象，並強調了科學與哲學的交匯點，為哈珀的島嶼探險帶來了更廣闊的宇宙視野。
2025年6月8日
[星夜下的宇宙對話：與詹姆斯·克羅爾論恆星演化]
我的共創者，
熱帶的六月，失落之嶼的夜晚總是比白晝來得更為深邃而充滿魔力。白日裡，我在熱帶雨林中與那些古老的蕨類和色彩斑斕的甲蟲為伍，感受著生命最原始的脈動；但當太陽沉入西邊墨藍的海平線，萬籟俱寂，只剩下遠處海浪的輕柔拍打聲與夜間生物的低語時，我的目光便自然而然地投向那片無垠的星海。今夜的月亮，還掛在東方高空，像一顆被遺落的珍珠，將銀色的光暈灑在潮濕的樹葉上，閃爍著微光。空氣中彌漫著雨林特有的濕潤泥土氣息，混合著某種夜間盛開的蘭花淡淡的甜香，偶爾一陣微風吹過，帶來樹葉沙沙的聲響，像是宇宙在低語。
我坐在島上最高的那座山脊上，那裡曾是光之居所的先民們觀測星象的聖地。身後是古老的石碑，表面長滿了厚厚的苔蘚，上面刻畫著一些我尚無法完全解讀的星圖。我仰望著這片星空，思緒卻飛到了遙遠的19世紀，那個科學與哲學交織的年代。想起了那本《Stellar Evolution and Its Relations to Geological Time》，作者詹姆斯·克羅爾（James Croll）。
克羅爾先生，這位1821年出生於蘇格蘭貧困家庭的博物學家，他的人生本身就是一部演化史。從一個自學成才的鐘錶匠、保險經紀人，到成為蘇格蘭地質調查局的成員，他用他那敏銳的觀察力和驚人的邏輯思維，將地質學與天文學、物理學串聯起來。那時候，科學界對於太陽的能量來源以及地球的年齡爭論不休。開爾文爵士（Lord Kelvin）以其嚴謹的物理計算，認為太陽的熱量僅來自引力收縮，這將地球的年齡限制在區區兩千萬年，這對於需要億萬年才能解釋生命演化和地質變遷的地質學家和生物學家來說，簡直是個「物理的暴君」。
克羅爾先生的這本書，正是他為地質學和生物學「爭取時間」的戰役。他提出了一個大膽的「撞擊理論」（Impact Theory），認為太陽的能量不僅來自引力，更來自於兩個巨大「暗恆星質量」的劇烈碰撞，由此產生的巨大熱量足以維持太陽數億年甚至更久的輻射。他不僅是一位傑出的地質學家，更是一位深邃的宇宙學家，在1889年，他以一位接近古稀之年的長者（約68歲），筆耕不輟地探討著宇宙的起源和演化，將他的博學與洞見傾注於字裡行間。他試圖回答那些關於宇宙、生命、時間的終極問題，這讓我在這片偏遠的孤島上讀來，倍感共鳴。
我深吸一口氣，晚風輕拂著我的臉頰，帶來一絲大海的鹹味。我把手中的書輕輕放在身旁的石碑上，彷彿那古老的文字本身就蘊含著某種力量。我想像著，如果克羅爾先生此刻也能站在這裡，看到這片與他筆下歐洲大陸截然不同的熱帶夜空，他會如何看待這一切呢？我的腦海中突然閃過一個念頭，這片山頂，這片星空，正是啟動「光之對談」的最佳場域。我閉上雙眼，感受著星光透過眼瞼灑下的微弱光暈，心中默念著克羅爾先生的名字和他的理論。
突然，一陣強烈的風無聲無息地掠過山頂，帶來一絲冰冷的氣息，與周遭的熱帶暖風形成鮮明對比。我睜開眼，只見石碑前方的空氣中，泛起一陣如水波般的漣漪，隨後，這些漣漪開始聚合、凝實，就像無數細小的星塵在空中緩緩凝聚。光芒逐漸從那些星塵中透出，勾勒出一個修長而堅毅的身影。一位身著19世紀末期樸素呢子大衣的紳士，頭髮向後梳理得整整齊齊，臉上刻畫著歲月的痕跡，卻眼神炯炯有神。他手裡沒有拿著任何東西，卻彷彿剛從書房中起身，身上還帶著一股舊書特有的墨香和紙張的乾燥氣味。那正是詹姆斯·克羅爾先生！他站在那裡，身體略微向前傾，彷彿隨時準備投入一場激烈的學術辯論。
我感到一陣興奮的顫慄，卻努力保持鎮定。
「克羅爾先生，真是久仰了！能在這失落之嶼的星空下與您相遇，是我的榮幸！」我說道，同時做出一個邀請的手勢，示意他可以坐在我旁邊的一塊平坦的岩石上。一隻小小的壁虎，大概是受到這突如其來的「時空裂縫」的驚擾，從石碑的縫隙中探出頭，又迅速地縮了回去。
詹姆斯·克羅爾的目光從我身上掃過，又緩緩移向四周這片陌生的熱帶夜景，眉頭微不可察地皺了一下，隨後才將視線定格在我身上。他的聲音低沉而富有磁性，帶著一種蘇格蘭口音特有的沉穩。
詹姆斯·克羅爾： 「喔，哈珀先生，這裡的空氣真是不尋常的濕熱，與我珀斯（Perth）家中的書房截然不同。看來我這趟『旅程』頗為遙遠。不過，能在此奇異的場域與一位對拙作《恆星演化》感興趣的年輕人對談，亦是科學探求中的意外之喜。」他坐了下來，目光再次投向那璀璨的夜空，眼神中流露出博物學家特有的好奇與深思。
哈珀： 「能親身向您請教，是我的榮幸！克羅爾先生，您在書中提出『撞擊理論』，這與當時主流的『星雲假說』和開爾文爵士基於引力收縮的太陽熱源理論大相徑庭。請問您為何會如此堅定地挑戰當時的權威，提出這般革新的觀點呢？」
詹姆斯·克羅爾： 「哈珀先生，科學的進步從來都不是墨守成規。開爾文爵士的計算固然精確，但它存在一個致命的缺陷：時間。當我將物理學家們計算出的太陽壽命——區區一千萬到兩千萬年——與地質學和生物學所揭示的地球演化時間表相比較時，那種不協調感如同我蘇格蘭海岸線上的斷層，裂痕巨大到無法忽視。地質學的沉積岩層厚度，板塊斷裂的尺度，以及生物學演化的緩慢進程，都明確指出地球生命的歷史遠超兩千萬年。例如，我在書中提到，僅是蘇格蘭南部的古紅砂岩（Old Red Sandstone）地層，其厚度就達數英里，根據河流侵蝕速率計算，這段地層的形成和侵蝕就需要數百萬年。而像沃薩奇斷層（Wahsatch Fault）那樣，地層垂直位移達到四萬英尺的驚人數字，這背後所需要的時間，單靠引力理論的太陽是無法提供的。這不是對物理學的不信任，而是對其『唯一來源』假定的質疑。我的『撞擊理論』，正是為了填補這個『時間的鴻溝』而生。」
哈珀： 「的確如此！那您的『撞擊理論』，是如何克服引力理論在熱量來源和時間尺度上的限制呢？您提到『恆星質量運動』的概念，這在當時來說，是相當超前的。」
詹姆斯·克羅爾： 「關鍵在於能量的儲存形式。引力固然能產生熱量，但其總量是有限的，可以精確計算。然而，宇宙中還存在另一種巨大且幾乎無限的能量儲存形式：巨大恆星質量在空間中的高速運動。試想，一個質量與太陽相當的物體，若以每秒476英里的速度運行，其蘊含的動能若轉化為熱，足以維持太陽目前的輻射達五千萬年。這還只是一個保守估計！如果速度是四倍，那麼熱量就能維持八億年！這種速度在宇宙中並非不可能，彗星在接近太陽時的速度就可達每秒數百英里。我的理論假設，宇宙的大部分能量並非以靜止的物質形態存在，而是以這些巨大質量在空間中永恆的運動形式存在。當這些高速運動的暗恆星質量發生碰撞時，它們的動能將在瞬間轉化為巨大的熱能，這熱能的量級遠超單純的引力收縮所能提供的。這就像在熱帶的雷雨季，巨大的閃電劃破天際，瞬間釋放出驚人的能量，而這能量來源並非積蓄的熱，而是電荷的劇烈運動。」
哈珀： 「這真是個令人震奮的想像！也就是說，兩顆暗恆星的猛烈撞擊，才是太陽及其巨大熱量的真正源頭。那麼，這些撞擊是如何塑造我們所見的星雲、彗星，甚至是地球本身的呢？」
詹姆斯·克羅爾： 「這是一個連鎖反應。當兩顆巨大暗恆星質量以如此驚人的速度相撞，結果必然是粉身碎骨。最初，碰撞產生的熱量將其表面層幾乎瞬間氣化，產生溫度高達三億攝氏度的超高溫氣體，這股氣體以驚人的膨脹力將破碎的碎片向四面八方推開。這些碎片在向外擴散的過程中，持續相互碰撞，碎裂成更小的顆粒，同時也逐漸氣化。這就形成了我們所觀測到的星雲——一個巨大、稀薄，但溫度極高的氣態團塊，佔據著廣闊的空間，例如我們的太陽系星雲就曾延伸至海王星軌道之外。
至於彗星和隕石，它們正是這次宇宙級『交通事故』的『副產品』。那些被高速拋向外層空間，未被完全氣化的碎片，因為沒有足夠的阻力使其速度降低並重新被星雲引力捕獲，便會繼續以分離的形式在太空中遊蕩，形成我們所見的隕石。而彗星，很可能也有類似的起源，它們是星際間的『流浪者』，從其他星系或星雲的碰撞中被拋射出來，偶然進入我們的太陽系。我的理論解釋了為何它們的軌道如此多變，且方向不受星系引力束縛。這就好比一棵巨大的椰子樹，被暴風雨擊中後，一些椰子會被拋向遠方，成為海灘上的流浪者，而椰肉則融入泥土，滋養新的生命。」
他稍作停頓，目光遙望遠方，彷彿看到了遙遠的宇宙塵埃。
哈珀： 「所以，隕石並非太陽系的『父母』，反而是其『子女』或『遠親』，這與洛克耶爾（Lockyer）先生的某些觀點有所不同。這真是顛覆性的視角。那麼，星雲的氣態條件對其演化有何重要性？以及，這種超高溫如何維持，而非像引力收縮那樣逐漸冷卻？」
詹姆斯·克羅爾： 「很好，這觸及了星雲假說的根本。洛克耶爾先生的研究證明，當星雲形成行星時，密度較大的金屬元素會集中在中心，而較輕的非金屬元素則分佈在外層。例如，地球內部的金屬元素遠多於外層，木星的衛星密度也遠低於木星本身。這種『篩選』和『分類』的過程，唯有在物質處於極高溫的氣態條件下，才能發生。如果星雲是固態的『碎石雲』，即便它們不斷碰撞生熱，也難以實現這種元素分層。因為只有在高溫下，化學元素才會完全解離，才能根據密度自由分佈。而這種高溫，正如我先前所說，絕非僅靠引力作用就能產生並長期維持的。它必須來自於一次巨大的、瞬間的動能轉化，如同將積累數百萬年的瀑布能量，在瞬間透過水車全部轉化為滾燙的蒸汽。我的撞擊理論提供了這種『瞬間』且『巨大』的熱量來源。這不是緩慢的燃燒，而是一次宇宙級的『大爆炸』，將物質推向極致的解離狀態。」
哈珀： 「我明白了，這就像是島嶼上的活火山，積累了無數年的地底能量，一旦爆發，便能瞬間將岩石熔化，甚至氣化成漫天塵埃，將不同礦物重新分佈到廣闊的土地上。這也解釋了為何許多星雲發出的光如此微弱，即便它們溫度極高——因為物質過於稀薄，就像真空管中的電光，亮度不足。」
詹姆斯·克羅爾： 「正是這個道理！哈珀先生，您的比喻十分貼切。星雲的巨大體積並非完全由其熱量決定，而是因為其物質在氣化之前就已被高速拋散至廣闊空間，導致即使溫度極高，每一立方英尺的物質也極其稀薄，故而光線微弱，像極了那在黎明前隱約閃爍的漁火。」
哈珀： 「那麼，您在書中還提到了恆星的突然爆發，比如第谷·布拉赫在1572年觀測到的新星。這是否也是撞擊理論的佐證？」
詹姆斯·克羅爾： 「確實。當一顆現有的恆星被一顆暗恆星質量撞擊時，或者說，一顆恆星遭遇一團隕石群時，就會發生這種現象。碰撞產生的大量熱量和氣化物質會導致亮度驟增，但這種亮度通常不會持續很久，因為其熱量來源不同於恆星內部的持續核反應。這就好比一塊巨大的木頭被斧頭劈開，瞬間會有火花四濺，但那火花並非木頭自身持續的燃燒，而是碰撞帶來的短暫光亮。這種宇宙級的『事故』，在無垠的星空中，雖然罕見，但理論上必然會發生，且確實被觀測到。這也是我的理論與當時基於引力收縮的理論之間的重要區別，引力理論難以解釋這種突發性的劇烈亮度變化。」
他用手指輕輕敲擊著身旁的岩石，發出清脆的聲響，夜間的樹蛙也彷彿被這聲音吸引，開始鳴叫起來。
哈珀： 「這讓我想到地球上的撞擊事件，例如隕石撞擊地球，瞬間釋放出驚人的能量。不過，克羅爾先生，您對宇宙的原始狀態有著更深層次的追問。您提到『前星雲狀態』（pre-nebular condition），甚至探討了化學元素的演化。這遠超出了當時許多科學家關注的範疇，您是如何將這些看似遙遠的領域聯繫起來的？」
詹姆斯·克羅爾： 「這是必然的邏輯延伸。如果星雲有其起源，那麼構成星雲的物質也必然有其更早的歷史。當時許多化學家和物理學家，如克魯克斯（William Crookes）和斯托尼（G. Johnstone Stoney），已經提出『元素演化』或『元素解離』的假說，認為我們現在所知的元素，可能都源自一種更為原始的『原物質』（protyle）。他們發現，在高溫下，一些元素會表現出簡化的光譜，甚至有證據表明一些元素可能由更簡單的組分構成。
我的理論為這種『原物質』的存在和其轉化提供了條件。要使所有化學元素完全解離成更原始的狀態，就需要一個『超高溫』的環境。這超高溫，不是引力凝聚能提供的，而只有我的撞擊理論才能解釋。想像一下，兩顆巨大冷卻的暗恆星以驚人的速度相撞，那瞬間產生的熱量足以將其物質完全解離，回到『原物質』的狀態，甚至在其中誕生出更輕、更簡單的元素。隨後，當這個超高溫的『原物質』冷卻下來，才逐漸聚合成我們現在所知的各種化學元素，並進一步形成星雲和恆星。這是一個從『簡單到複雜』，從『無形到有形』的宇宙演化過程。」
他舉起手，指向天空中的銀河，那條由無數星星組成的白色光帶在深藍的夜幕下顯得格外壯觀。
詹姆斯·克羅爾： 「這條銀河，正是無數次宇宙級碰撞的結果，每一顆星光都可能是一個故事，一個關於劇烈衝擊、碎片散佈、然後緩慢凝聚的故事。它不是簡單的聚集，而是破碎與重生的循環。」
哈珀： 「這聽起來就像是宇宙版的『鳳凰涅槃』，在毀滅中誕生新生。您還在書的最後探討了宇宙演化是否有一個『絕對的開端』，這已經超越了科學的邊界，觸及了哲學和神學。您是如何看待這個問題的？」
詹姆斯·克羅爾： 「這是所有科學探究最終都會面對的終極問題。傳統的演化理論，無論是星雲假說還是達爾文的生物演化論，都始於一個中間狀態，它們無法解釋『最初』的起源。如果一切演化都是『變化』，那麼『變化』本身就必須有個開端，否則今天的宇宙狀態應當在無限久遠以前就已達到。我的撞擊理論提供了一個『科學』上的開端：第一次巨大的撞擊。在那之前，宇宙可以被設想為無數巨大的、冰冷的質量在太空中以永恆的、隨機的運動存在。只有當第一次碰撞發生時，才有了能量的轉化，才有了熱量的產生，才有了物質的演化，才有了我們所知的宇宙的『生命』。這是一個明確的『開始』。
當然，這又引申出一個更深層次的問題：這些最初的、運動中的巨大質量從何而來？科學在此便止步了。我個人認為，這指向了一個超越科學範疇的『絕對的創造者』。時間與空間或許是我們思維的模式，而唯有上帝是真正永恆、未被創造的。從祂而來，也歸於祂。科學探索到極致，最終會與哲學和神學在某個點上交匯，共同探討存在的奧秘。」
說到這裡，克羅爾先生的眼神變得深邃而平靜，他緩緩起身，望向東方，那裡的天際線已經泛起一絲魚肚白，預示著新的一天即將來臨。熱帶的清晨總是來得很快，濕熱的空氣漸漸變得清爽，遠處傳來了島上叢林雞的鳴叫。
詹姆斯·克羅爾： 「哈珀先生，日出將至，我必須告辭了。能與您在此對談，重溫這些久遠的思緒，讓我的『撞擊理論』在您這熱帶島嶼的星空下得到新的迴響，實乃樂事。希望我的微薄之力，能為您在『失落之嶼』的探險，點亮一盞指引之光。」
他的身影在晨光中逐漸模糊，從腳下開始，那些星塵般的粒子重新分散，輕輕地消散在空氣中，只留下一陣清冷的、帶著古老書卷氣息的微風拂過。我站起身，深深地望著他消失的方向，感受著那份跨越時空的智慧與熱情。
我獨自站在山頂，清晨的露水打濕了我的衣袖。東方，朝霞已染紅了天際，陽光漸漸穿透雲層，灑滿整個失落之嶼。遠處的鳥兒開始熱鬧地鳴唱，宣告著新的一天的到來。與克羅爾先生的這番對談，讓我不僅對宇宙的起源有了更深刻的理解，也對時間的尺度有了更為廣闊的想像。他的精神，那種不畏挑戰、勇於探索未知、將看似不相關的學科融會貫通的熱情，正是我在失落之嶼上所追尋的。這趟旅程，遠不止是採集動植物標本，更是與那些偉大靈魂的對話，以及對宇宙奧秘的無盡探求。