近日点进动的形成原理——《自由运动论》在实际中的应用(31)

咸立德

(曲阜市书画社，山东 曲阜 273100)

本文依据《自由运动论》的理论，从另一角度描述了行星近日点及近日点进动现象的形成原理。理论表明，相对性近日点是由于太阳也在太阳系中心附近公转导致的。行星在公转的同时，也随着太阳系在运动，导致行星在太阳公转轨道外侧靠近太阳，而在轨道内侧是远离太阳的，形成绝对性近日点。行星在随太阳系的公转中具有近日点进动性质。

一、一维运动中的相对性近日点现象分析

由《<自由运动论>的宇宙学原理》及《自由运动曲率公式修整》的理论可知，在太阳系中，太阳和行星都是绕着一个原始质量虚空中心在公转。如图1所示。

把行星绕太阳公转视为一维运动，行星，包括太阳的运动具有匀速圆周运动性质。太阳公转周期和行星公转周期是不同的。所以，当太阳和行星运动到太阳系中心的同一侧时太阳和行星在a点距离最近，a点可视为行星的近日点，距离为r1，b点可视为远日点，距离为r2。这种一维运动中虽然也存在近日点和远日点现象，但不属于行星的椭圆运动形式而导致的，可视为相对性近日点。

二、二维运动中绝对性近日点性质分析

反曲率现象：例如在太阳系的运动中，当行星轨道速度小于太阳系的运动速度时，行星在太阳系的公转轨道内侧的和速度产生的曲率是背向太阳的，此时称之为反曲率现象。

在前一节的前提下，同时考虑到太阳系在更大星系中的公转，行星在一个周期内的运动就不是等速的了，如图2所示。

当行星从1位置运动到2、3位置的过程中，行星公转速度V和星系运动速度v叠加，有v1、v2、v3逐渐增大，速度方向是偏向于太阳。而在从3位置到4、1位置，叠加后的速度v3、v4、v1是逐渐减小小的，速度方向是远离太阳的。在1点，如果存在V大于v，根据自由运动规律，就会产生反曲率现象，就是运动弯曲不是向着太阳，而是向外弯曲。意味着，V相对于v越大，1位置远离太阳越远。所以，行星在一个周期的运动中，在3位置属于离太阳最近的点，即3位置就是行星的近日点。

由自由运动规律可知，根据太阳系的自转和运动，行星近日点3是处在太阳运动轨道外侧。所以，行星在二维运动中，公转速度经过叠加而不同，导致的行星运动轨道具有椭圆性质，近日点是绝对性的，可称绝对性近日点(第四(一)图4)。

三、近日点进动形成原理

(一)近日点进动形成原因。根据二节的分析，若同时考虑太阳系在更大的星系中公转。而行星的近日点在太阳公转轨道外侧具有绝对性。在第二次运动周期上近日点必定存在进动现象，如图3所示。

当行星从第一次近日点1处继续运动到第二次近日点2时，太阳也运动了角度a。也就是说，事实上行星绕太阳公转一周的位置应该是3。所以要想到达近日点2，必须再运动a度。也就是说，由于太阳系公转，第二次近日点进动了a度。

由以上分析可知，行星的近日点在轨道外侧是固定的，太阳系的公转导致了近日点进动现象，而且存在行星公转周期越长，到达第二次近日点的时间就越长，太阳运动的角度a就越大。在一个周期上的近日点进动幅度就越大。

很明显，当太阳在更大的行星中公转一个周期，即公转360°时行星近日点进动360°。即行星近日点周期等于太阳系的公转周期。所以，不同的行星在一个周期上的近日点进动幅度不同，但是近日点进动周期是相同的，都是太阳系的公转周期。

所以，近日点现象是公转天体在相对二维运动中的速度叠加而产生变化的结果。而公转天体所在的星系也是在公转，运动具有一定的曲率，形成了近日点进动现象。即行星在相对三维运动中产生近日点进动现象。假设星系沿直线运动，就不会产生近日点进动现象了。

(二)近日点性质在宇宙学原理中的应用。由于近日点进动的性质可知，在太阳系中，行星的近日点是处在太阳公转轨道外侧，具有普遍性。所以，根据这一性质可以判定太阳系的公转中心的方向了。如图3所示。太阳系所围绕的更大的星系的虚空中心必定是在地球在近日点时和太阳的连线方向上。

四、行星近日点及近日点进动现象的特性和普遍性

(一)近日点现象的特性。第二节分析(图2)的是当星系运动速度V远大于行星公转速度v时的情况，导致在轨道内侧产生反曲率现象，反曲率性质是形成近日点在轨道外侧的主要原因。反曲率会导致相对于太阳的运动曲率急剧增大。

若v等于V或者v大于V，在内侧1点的速度(二维上的速度)为零或者不为零(仍有绝对速度)，行星仍具有相对公转速度v(或者绝对速度)在绕太阳运动，此时，相对于太阳，行星轨道接近圆形。也正是这个原因，行星的轨道偏心率不同。也就是说，虽然行星的近日点是由星系的运动形成的，具有绝对性，但是近日点形成的偏心率是不相同的。如图2中，若观察速度V的影响，太阳就相当于处在一个卵形轨道的小圆一头，如图4所示。

如果同时考第一(一)的相对性近日点的存在性，近日点的性质就更为复杂，如果某行星在第二维度上的近日点和远日点的差距很小，甚至相对性近日点就起了主要作用，就是这种情况中，所谓的近日点是相对性近日点，而绝对性近日点不明显了。

若同时考虑图1和图4所描述的近日点，就是同时考虑太阳的在太阳系里的公转和太阳系的公转。近日点的距离大小也是不同的。可形成有最近近日点和最远近日点现象。如图5。

r1为最近近日点，r2为最远近日点，r3为最近远日点，r4为最远远日点。

由于存在图5所描述相对性近日点的现象，越是内轨道行星，平均轨道半径越小，其相对性近日点的性质就会越明显，甚至是相对性近日点是代表了这个行星的近日点的性质，相当于r2大于r3。此时近日点进动性质就会与太阳在太阳系里的公转周期有关，而与太阳系的公转无关。相反，外轨道行星的轨道半径很大，相对性近日点的性质就不明显，只能是形成成为最大近日点的原因，近日点主要体现为绝对性近日点性质，相当于r2远小于r3。

(二)近日点及近日点进动现象的普遍性。近日点及近日点进动现象具有普遍性，是按某个天体作为参考来观察的。比如相对于月球，月球在地球系里也有近日点现象，就是现代物理学定义的的近地点。按照前几节的论述，也是符合以上论述的原理的。

月球的公转速度大约是1000米每秒，而地球系的公转速度大约30000米每秒。根据图2的分析，月球在地球系公转轨道内侧会发生严重的反曲率现象，其公转性质就有鲜明的如图4所描述的卵形轨道性质。近地点和远地点的差距就会很大。

由第三节的分析可知，由于月球的公转周期是30天左右。而地球的公转周期是360天左右，所以，月球在一个周期上的近地点进动应是30°角。所以，月球近地点进动周期是360天，是地球系绕太阳的公转周期。

五、近日点的叠加性质

继续考虑太阳系在更大星系里的近日点性质，近日点现象是可以叠加的。以地球系的近地点为例，如图6所示。

月球在地球系中的近地点会因为地球系的近日点和远日点的不同而不同，由第四(一)的图4所描述的，当地球系在远日点时，地球系的运动曲率会有反曲率现象，而月球的远日点和地球系的反曲率性质相反，而近日点和反曲率性质相同，所以，此时月球在近地点处的运动曲率会减小，所以此时的近地点会增大。相反月球的近地点在地球系也在近日点时，此时的月球的近地点性质就会加剧。近地点会更近，远地点会更远。所以，经过近日点性质的叠加之后，月球的近地点在地球系也处于近日点时段内的近地点是最近的。

也就是说，近日点现象在复杂的高维度运动中是有规律性变化的，也是可以叠加的。

六、结论

行星相对于太阳的公转形成了相对性近日点，同时考虑星系的运动，即相对于二维运动中形成绝对性近日点。在三维的太阳系的运公转中产生近日点进动性质，而且在各自的一个公转周期上，公转周期越大近日点进动幅度就越大的规律。但是，所有的行星的近日点进动周期是相同的，都等于太阳系的公转周期。行星近日点及其近日点进动现象具有普遍性。近日点现象在复杂的高维度运动中是有规律性变化的。

[1]咸立德.自由运动曲率公式修整——《自由运动论》在实际中的应用(30)[J].山西青年，2018(4).

[2]咸立德.自由运动论[C].2016首届全国智慧城市建设应用高峰论坛论文集，2016.