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十八世纪末、十九世纪初，随着生产的发展，地质学和古生物学都获得了很大的成就。人们发现不同的地层里，有不同物种的化石。地层愈古老，化石愈简单，与现代生物相差愈大。这些事实说明了现代生物与古代生物之间具有一定的亲缘关系，生物界经历着从简单到复杂、从低级到高级的演化过程。它为生物进化论提供了直接可靠的证据，有力地驳斥了林奈的物种不变论和“神创论”。在自然科学的自发辩证法的逼迫一下，宗教势力变换了手法，一方面不得不承认地球上自然条件是在变；另一方面又鼓吹这是上帝为了惩罚万物而发动的灾变。居维叶的“激变论”就是在这种情况下出笼的。
居维叶从自己的研究工作中，特别是在巴黎附近的地层里，也看到不同的地层存在着不同的生物化石，地层愈深，化石与现在生物愈不相同，这正好证明了生物界是变化发展的，古代的动物是现代动物种类的祖先。但是他坚持唯心主义和形而上学的世界观，提出了所谓“激变论”，顽固地为物种不变论辩解。“激变论”认为，一切物种都“没有超出过自己底界限”，都没有任何亲缘关系。不同地层中存在不同的生物化石是由于地球表面“突如其来”的多次激变造成的。每次激变，或使海洋涸为陆地并隆起成山脉，或使陆地沉为海洋，都使一切生物遭到毁灭。当地壳平静时，再创造新的物种，地球上则又出现新的生物。由于地壳的多次激变，所以不同地层里就存在不同物种的化石。物种本身并不存在进化的问题。他的一个追随者甚至“算”出上帝曾经进行过二十七次的创造行动。他自己还根据一些假象臆造出最后一次激变发生在五千多年前，以与圣经上的诺亚洪水相附会，并荒谬地把这种激变叫做“革命”。因此，当他的代表作《地球表面的革命》出版之后，立即得到封建王朝的加官晋爵。
居维叶的“激变论”完全是反动的。在政治上，它是为封建复辟势力效劳。工人运动中的无政府主义者和冒险主义者，也往往以“激变论”作为理论基础。在理论上，它否认生物的进化；否认发展是由量的积累到质的飞跃，把飞跃看成是突然产生的；否认自然界发展的客观规律性，为上帝分别创造动植物的谬论制造根据。恩格斯指出：“居维叶关于地球经历多次革命的理论在词句上是革命的，而在实质上是反动的。它以一系列重复的创造行动代替了单一的上帝的创造行动，使神迹成为自然界的根本的杠杆。”（《马克思恩格斯选集》第三卷451页）这是对“激变论”的深刻批判。
地质学家赖尔（1797—1875年），用科学的方法确定地球的变化是缓慢的。他认为过去地壳缓慢的升降并没有什么神秘，也不需要什么超自然的力量，完全可以用人们现代所看到的地质过程来理解。他科学地估算出地球的年龄绝不是圣经上所说的几千年，而是数十万万年。恩格斯指出：“只是赖尔才第一次把理性带进地质学中，因为他以地球的缓慢的变化这样一种渐进作用，代替了由于造物主的一时兴发所引起的突然革命。”（《马克思恩格斯选集》第三卷451页）不变论及其变种“激变论”从此宣告破产。
天体演化学 天文学的一个分科，研究包括地球在内的一切天体和天体系统的起源和演化的科学。
科学的天体演化学是从一七五五年德国哲学家康德提出星云假说时开始的。康德在德国资产阶级革命的推动下，接受了古希腊唯物主义哲学家德谟克利特、伊壁鸠鲁的原子论一一古代的天体起源学，又根据当时许多重要的天文观察资料，特别是最新观测到的云雾状天体的资料，提出了太阳系起源的“星云假说”。康德星云说的基本论点是：现存的天体包括地球、太阳是由原始星云逐步凝聚而成的。原始分散的星云微粒，通过本身运动的规律，由于吸引作用，使星云中心不断凝聚而形成恒星；由于排斥作用，使星云微粒发生围绕中心体的旋转运动，并逐渐向中心体的赤道平面集中，最后形成行星绕恒星运转的有规则的天体系统。在这个假说中，地球不是亘古以来就是现在这个样子；太阳也不是一直像今天这样明亮，今后再经过多少亿年，必然要慢慢暗淡下去。太阳系的产生也预示着它将来的不可避免的灭亡。尽管康德的假说在细节上存在不少问题，但他的基本思想是正确的。他强调天体的发生和发展是事物内部运动的必然结果，这就批判了牛顿关于地球和行星由于上帝第一次推动以后就永恒不变地绕太阳旋转下去的观点。所以恩格斯指出，康德的星云说“在这个僵化的自然观上打开第一个缺口”，“关于第一次推动的问题被取消了；地球和整个太阳系表现为某种在时间的进程中逐渐生成的东西。”（《马克思恩格斯选集》第三卷450页）但康德在星云学说中，一面批判上帝的“第一次推动”，一面又把天体起源的客观规律说成是“神的意志”，企图调和唯物论和唯心论、科学和宗教的对立，这正是德国资产阶级两面性的哲学表现。
在天体演化学中始终存在着两种宇宙观的激烈斗争。二十世纪以来，坚持唯心论和形而上学的资产阶级天文学家，抓住康德星云说中某些缺陷，妄图复活天体起源的灾变论（一七四五年由法国动物学家布丰第一次提出）。他们大肆鼓吹天体的起源是没有规律可循，是一场灾变事件的结果；甚至宣扬宇宙是有开端，有末日的。自从天文观测证明，宇宙中有各种类型的恒星，它们处于不同的演化发展阶段后，人们逐渐得出了一个系统的天体演化的图景。二十世纪初，人们确定了太阳所在的恒星系——银河系的结构。银河系是一个很大的恒星系统，在这里面大约有一千五百亿颗恒星，太阳只是其中极普通的一颗恒星。此后不久，又确定了太阳所在的银河系也不是宇宙中“独一无二”的。在银河系外面还有许许多多和银河系不相上下的星系。这些星系又分别组成了不同等级的星系团、超星系团以至总星系。人们认识到我们今天所看到的恒星，并非同时形成，它们有的处于青年时期，刚由星云收缩而成；有的处于中年期，内部存在着剧烈的热核反应；有的已达到老年期，内部核能快用尽，正处在衰亡中。宇宙中一切天体和天体系统都有演化过程，而无数天体和天体系统的生死交替是无限延续的，所以宇宙在时间上和空间上都是无限的，是“在时间上和空间上无止境地展开的过程”。（《马克思恩格斯选集》第三卷91页）这就有力地驳斥了唯心主义和形而上学的宇宙不变论和宇宙有限论。但是斗争仍在继续。目前，有些资产阶级天文学家热衷于研究整个宇宙的演化问题，所谓“大爆炸宇宙学”就是这类货色。它认为整个宇宙是由一团温度极高的原始火球爆炸而成，爆炸后的碎片形成恒星和星系。妄图以此来证明宇宙是有限的，为反动派服务。我们只有坚持辩证唯物主义的宇宙观，才能战胜形形色色的唯心主义和形而上学的宇宙观，使人们对天体和天体系统的起源和演化的认识愈来愈接近客观真理。
太阳中心说 简称日心说，由波兰天文学家哥白尼创立。主张太阳是宇宙的中心，地球和其它行星都在自转，并且围绕太阳公转。
关于日心地动的思想，早在公元前三世纪古希腊的天文学家阿利斯塔克等人就已经提出，但遭到宗教势力的反对。我国东汉时的《尚书纬？考灵曜》中写道：“地恒动不止，而人不知，譬如人在舟中而坐，舟行而人不觉也”，“一年之中，地有四游”。西晋的博物学家张华在一首诗里写道：“大地斡运，天回地游”。这些论述都表达了地动的思想。直到十六世纪，在欧洲资产阶级反封建、反宗教统治的潮流中，哥白尼根据自己将近四十年的天文观测和研究，并继承了前人的地动思想，在一五四三年发表了《天体运行》一书，才提出了与地球中心说针锋相对的太阳中心说。
哥白尼认为，不是太阳绕地球转，而是地球和其它行星绕太阳转。太阳外面由近及远有水星、金星、地球、火星、木星、土星等行星，它们都在自转，并且绕太阳公转。他还指出，人们所看到的太阳好像每天自东向西运转一周，实际上是地球每天自西向东绕轴自转一周；天上星辰的东升西落，也是地球自转的反映，不是星辰本身绕地球运行的结果；而行星的顺行和逆行现象，是地球和其它行星绕太阳公转的周期不同造成的假象。哥白尼用自然本身的运动说明自然，这是唯物主义的。
哥白尼的太阳中心说，虽然存在着。一些错误，如把太阳看成是静止不动的，是宇宙的中心，并且保留了托勒密的恒星天层等观点，但他的学说反映了太阳系结构的真实情况。太阳中心说的创立，摧毁了宗教神学上帝创世说的理论支柱——地球中心说，沉重打击了神权统治的基础，为自然科学的发展创造了条件。恩格斯指出：“哥白尼在这一时期的开端给神学写了挑战书”，自从《天体运行》出版后，“自然科学便开始从神学中解放出来”，“科学的发展从此便大踏步地前进”。（《马克思恩格斯选集》第三卷449、446页）
毛主席指出：“历史上新的正确的东西，在开始的时候常常得不到多数人承认，只能在斗争中曲折地发展。”“哥白尼关于太阳系的学说，达尔文的进化论，都曾经被看作是错误的东西，都曾经经历艰苦的斗争。”（《关于正确处理人民内部矛盾的问题》）哥白尼的太阳中心说发表后，立刻遭到封建反动势力，特别是教会的激烈反对。他们宣布太阳中心说是“异端邪说”，烧了哥白尼的书，并迫害传播哥白尼学说的人。宗教裁