人类在宇宙中的邻居的涌现
早在1755年，哲学家伊曼纽尔·康德就曾提出太阳和行星是从旋转的尘云团中在引力的作用下涌现的，后来又演化成扁平的环形。大多数的物质最终会流向中部形成太阳，而剩余的物质则会凝聚成行星、月球（卫星）、小行星、彗星等，后者均环绕太阳运转。[9]换言之，是引力提供的能流把松散的、旋转的物质云团塑造成如今的太阳系。
这不禁令人疑惑：那为什么最初会有这种旋转的尘云团呢？最普遍接受的理论认为，大约46亿年前，有一颗超新星在银河系中的生命适宜带附近爆发。超新星爆发制造出了我们今天在地球上所见的放射性元素，比如铀。与此同时，超新星爆发的冲击波使松散的尘云团聚到了一起，并由此创造了太阳系形成的金凤花条件。换言之，仅一次性颇为壮观但为时甚短的能流过物质的事件就可以触发太阳系的形成。因为缺少必要的数据，我还无法计算出这样一次事件的功率密度。[10]我们今日所见的化学元素中有99%聚到一起形成了太阳，其中的71%为氢，27%为氦，只有很少的一部分聚合成环状，大致均匀地分布在太空中。这种环状物既有轻元素，又包含重元素。随着时间的推移，其中的重元素——主要是铁，还有一部分镍，以及其他更重的元素，一直到铀——累积而形成了行星的内核。而较轻的化学元素，如硅、氧、铝、镁、钾，还有一些铁、碳和氢，则覆盖在内核之上，形成了一个固态、液态或气态的中间层，具体视情况而定。如同最初星系和恒星的形成过程一样，太阳和行星的涌现也是重力势能减弱化作热能的结果。热能代表的是无可避免的熵，也是太阳系涌现、变得更复杂必须付出的代价。其后，热能被辐射到周围阴冷空灵的星际空间。
靠近正在涌现的太阳的地方相对比较热，因为太阳会发光。因此之故，最轻的处于悬浮状态的化学元素氢和氦被推到太阳系的边缘地带，而较重的化学元素则凝聚成正在形成中的行星。大约过了一亿年的时间，上述过程终于造成了岩石密布的四颗近日行星的出现，即水星、金星、地球和火星。而太阳系更靠外端的地方要冷得多。这使得较轻的化学元素氢和氦也大量汇聚成主要由气体构成的巨大行星，即木星、土星、天王星和海王星（其实这些行星也如同遍布岩石的近日行星一样，都有一个由较重元素组成的内核）。
此后又过了100万年，太阳因内部爆炸而愈发亮起来，由此产生了巨大的太阳风，被称作金牛座T型风（T Tauri wind）。风吹走了太阳表面的气体外壳，同时还撕裂了布满岩石的近日行星的大气层。气体夹杂着尘埃从近日行星飞向太空，其中只有少量气体和尘埃被外层的气体行星捕获，尤其是木星。这正是近日行星多为重元素而外层的行星多为轻元素的主要原因之一。
上述的环状物并不是都成了制造行星的原料。火星和木星之间有一个小行星带，据说是造行星未成的缘故。之所以未成，主要是因为这一带木星的引力相当大，行星还在形成中就被撕裂了。在气体行星的外端还有一些小型天体，比如冥王星，后者现在被看作是一颗矮行星，也围绕太阳运转。小型天体之外有各种大小的物质和尘埃团，不过从未聚合成大的天体。
事实上，冥王星及其他类似天体现常被视为从属于与其距离最近的云团，即所谓的柯伊伯带（Kuiper belt），是以荷裔美国天文学家杰拉德·柯伊伯（Gerard Kuiper，1905—1973）命名的，柯伊伯带距离太阳有30至50个天文单位。一个天文单位等于地球到太阳距离的平均值，约为1.5亿千米。再远一点儿是尚处于假说阶段的奥尔特星云（Oort Cloud），因荷兰天文学家简·奥尔特（Jan Oort，1900—1992）而得名，据说距离太阳有50,000至100,000个天文单位。奥尔特星云的最远端离太阳约有1.5光年的距离，甚至更远。因为离我们最近的恒星大约有4光年的距离，所以太阳系很有可能与最近的邻居有定期的物质和能量交换，而且从长远看，甚至与其他天体存在银河系范围的物质、能量交换。
行星的复杂性大致是在太阳系形成早期涌现的。造成行星复杂性的能量首先来自所谓吸积热（accretion heat），吸积热是太阳形成期的引力缩压所致，行星当时的主要任务是接受。就地球而言，这相当于2×1032焦耳的热能，足够把地球上全部的水加热到600万摄氏度（差不多有太阳内核处一半的温度）。[11]伴随每一颗行星的形成，重物质都会下沉至内核，而轻物质则会漂浮到表面。这样，地球的金属内核就形成了，主要是铁和一部分的镍。这种固态内核的半径达1,200千米，液态的外核更达到2,200千米厚，核的外面包裹着一层地幔，有2,900千米厚。地幔主要由较轻的铁和镁硅酸盐组成。地幔的外面是薄薄的地壳，由更轻的物质组成，约有32%的铁、30%的氧、15%的硅、14%的镁、3%的硫黄、2%的镍和极少量的其他化学元素。地壳的厚度从5千米至70千米不等。如果把地球看作一个苹果，那地壳的厚度大约就相当于苹果的皮。
地球分化成多个层次，而分化的过程中也会产生热，即所谓的分化热（differentiation heat）。地球的分化热约有1031焦耳，吸积热足足是它的十倍多。[12]经历了数十亿年的时间，大部分甚至全部的吸积热和分化热都已化作辐射被排放到宇宙太空之中。不过时至今日，也许少量的这种原始能量还存于地球之中，还在不断地向太空排放。
伴随吸积热和分化热被排放掉，地核和地幔处放射性元素核衰变释放出的热能开始驱动地球内部变得更复杂。这种热能是较大的原子核内部强力与电磁力之间的不稳定平衡所致，比如铀和钍，其内部都有大量的质子和中子。这种微小的粒子受强力的作用聚到一起，而同时在电磁力的作用下质子又会彼此分离。在这种较大的原子核中，电磁力会逐渐占据主导地位，因为强力作用的距离非常小。慢慢地，也非常肯定地，这种状况会导致大原子核分裂成小原子核。伴随原子核衰变，能量被释放出来。这种被称为放射热（radiogenic heat）的能量从地核被释放到地表，又从地表进入太空，在此过程中使地球变暖。上述过程的结果是形成了一个能量梯阶，后者在上地幔（upper mantle）制造了大量的对流单体（convection cells），由此开启了板块构造的过程，巨大的地壳碎片因此开始移动。就这样，板块构造塑造了地表的轮廓。
核热（nuclear heat）虽伴随放射性物质的减少（因为得不到补充）已丧失大约90%，但依然是目前地球内部复杂性的主要驱动力。不过，虽然绝大部分的吸积热和分化热早已丧失，且核热也比当初少了差不多90%，但地球内部的温度依然炽热，大约有6,000 K，跟太阳表面的温度相当。换言之，如果我们把地核挖出来放到太空，地球也会像太阳一般闪亮，但持续的时间不会很长，因为地核很快会失去热能并因此冷却下来。而在地球内部，核热的丧失则慢得多，因为地核外部的岩石层实际上充当着绝缘体的作用，不会允许热能很快传导出去。
正是地核与地表的温差——均值只有300 K左右——通过板块构造过程造就了地表千奇百怪的地理复杂性，从最高的山峰到最深的海沟都莫不如此。由此产生的地热能量梯阶造成上地幔出现对流，而对流又驱动地壳碎片位移。要不是因为有上述温差，就不会有地震、火山喷发和造山运动。
这就意味着：假如地球内部的核能量进一步枯竭，所有的地质活动迟早有一天必然会终止。类似的情况已经在火星和水星上面发生，甚至发生在月球上，而这一切在地质学意义上就是走向死亡。
太阳系的形成期告一段落之后，整个太阳系可能经历了几次重大变革。比如，巨型的行星，尤其是木星和土星，可能因为与周围尘埃云团的摩擦已经向太阳靠拢。这种靠拢可能也降低了行星运行的速度，也因此造成其运行轨道的缩小。因此，这种巨型行星现有的运行轨道可能并非其最初形成的轨道。巨型行星的位移可能还影响到近日行星的正常运行，包括地球。
近日行星——甚至包括一些外行星——在最初形成后的6亿年间曾经历了所谓的宇宙轰击（cosmic bombardment），即宇宙残片在太阳系最初的吸积过程中受行星引力的影响向行星的撞击。事实上，这是太阳系吸积过程中的最后一个阶段。天文学家坚持认为曾经发生过宇宙轰击的证据是月球、火星和水星上都存在巨大的陨石坑（crater），具体做法是结合行星形成的年代计算陨石坑的数目。相比之下，地球上由于风化侵蚀和板块构造的双重作用，原有陨石坑中的大多数，甚至全部的陨石坑，都早已不见了踪迹。不过慢慢地，也非常确定地，宇宙轰击的强度逐渐不再像当初那样剧烈。但直到今日，地球每天仍不断遭到各种大大小小的来自太空物体的撞击，主要是岩石、宇宙尘埃和水，总量平均每年达4万吨。据说早期曾有无数富含水成分的彗星撞击地球，而这正是地球上现有大部分水存量的主要来源。[13]
我们的地球家园只有一个月球做伴，但比起绕行其他行星的卫星，我们的月球出奇地大。这就提出了一个月球起源的问题。因为阿波罗号宇航员从月球上带回来的岩石在组成成分上与地幔的岩石非常相近，所以有很多科学家都认为：在地球形成后的1亿至1.5亿年之间，有一个类似火星大小的物体撞到了地球上，撞击使相当一部分的地幔物质脱离了地球，而后便形成了月球，而撞击地球的“宇宙炮弹”则部分被地球吸收，部分与脱离地球的月球混为一体。现在，至少计算机模拟证明这一假想还是可行的。撞击还可以解释地球的自转轴与地球围绕太阳公转轨道的水平面为何呈66.5度夹角，正是这一角度使地球上产生了四季。若不是因为这次撞击，这一角度本应为90度。若真是90度角的话，地球上就不可能有季节的变化了。上述事件可谓另一个例证，说明物质和能流既能毁灭复杂性，又可以创造其他不同形式的复杂性。
总之，在大约45.6亿年前，太阳、行星及其他所有各种不同形式的天体在引力的作用下通过吸积热的过程终于涌现了，而吸积热和引力也是塑造太阳系的能量来源。整个过程大约经历了一亿年才告完结。自此以后，太阳系中便不再具备行星形成的条件。而在此后的9亿年间，大多数行星际的其他天体也逐渐湮灭了，纷纷降落到既有格局的天体之上。
恒星和行星的复杂度与生命体相比都要低得多，且前者的基本轮廓都是可以预见的。用菲利普和菲利斯·莫里森夫妇的话说：“天文学因此属于天球的体系；你根本无法想象这世界会有一个类似茶碗大小的木星。”[14]换言之，受引力的影响，天球和天球的集群才是物质宇宙的真正主宰。因为宇宙中的大多数物质均以旋转的方式存在，由此产生的离心力造成天球（或天球的集群）呈扁平状。也正因此，太空中多见大致扁平的天球或类似天球的集群，虽然各自的形状各异。只有相对较小的小行星才有可能在形体上有更复杂的特征。
由于都是环绕太阳运行，所有的行星之间都会有某种彼此拉扯的力存在，也因此造成一种非线性的——甚至在某种程度上是混乱的——过程。艾萨克·牛顿爵士早就认识到了这一点，而且自此这也一直是天文学家们执着探索的对象。[15]不过在超级计算机和现代混沌理论（chaos theory）问世之前，这一计算上的困惑不大可能通过数学的方法得到解决。行星运行中的这种混乱状况对地球史产生了重要影响，详见下文。
