咸立德

(曲阜市書畫社，山東 曲阜 273100)

本文依據(jù)《自由運動論》的理論，從另一角度描述了行星近日點及近日點進動現(xiàn)象的形成原理。理論表明，相對性近日點是由于太陽也在太陽系中心附近公轉(zhuǎn)導(dǎo)致的。行星在公轉(zhuǎn)的同時，也隨著太陽系在運動，導(dǎo)致行星在太陽公轉(zhuǎn)軌道外側(cè)靠近太陽，而在軌道內(nèi)側(cè)是遠(yuǎn)離太陽的，形成絕對性近日點。行星在隨太陽系的公轉(zhuǎn)中具有近日點進動性質(zhì)。

一、一維運動中的相對性近日點現(xiàn)象分析

由《<自由運動論>的宇宙學(xué)原理》及《自由運動曲率公式修整》的理論可知，在太陽系中，太陽和行星都是繞著一個原始質(zhì)量虛空中心在公轉(zhuǎn)。如圖1所示。

把行星繞太陽公轉(zhuǎn)視為一維運動，行星，包括太陽的運動具有勻速圓周運動性質(zhì)。太陽公轉(zhuǎn)周期和行星公轉(zhuǎn)周期是不同的。所以，當(dāng)太陽和行星運動到太陽系中心的同一側(cè)時太陽和行星在a點距離最近，a點可視為行星的近日點，距離為r1，b點可視為遠(yuǎn)日點，距離為r2。這種一維運動中雖然也存在近日點和遠(yuǎn)日點現(xiàn)象，但不屬于行星的橢圓運動形式而導(dǎo)致的，可視為相對性近日點。

二、二維運動中絕對性近日點性質(zhì)分析

反曲率現(xiàn)象：例如在太陽系的運動中，當(dāng)行星軌道速度小于太陽系的運動速度時，行星在太陽系的公轉(zhuǎn)軌道內(nèi)側(cè)的和速度產(chǎn)生的曲率是背向太陽的，此時稱之為反曲率現(xiàn)象。

在前一節(jié)的前提下，同時考慮到太陽系在更大星系中的公轉(zhuǎn)，行星在一個周期內(nèi)的運動就不是等速的了，如圖2所示。

當(dāng)行星從1位置運動到2、3位置的過程中，行星公轉(zhuǎn)速度V和星系運動速度v疊加，有v1、v2、v3逐漸增大，速度方向是偏向于太陽。而在從3位置到4、1位置，疊加后的速度v3、v4、v1是逐漸減小小的，速度方向是遠(yuǎn)離太陽的。在1點，如果存在V大于v，根據(jù)自由運動規(guī)律，就會產(chǎn)生反曲率現(xiàn)象，就是運動彎曲不是向著太陽，而是向外彎曲。意味著，V相對于v越大，1位置遠(yuǎn)離太陽越遠(yuǎn)。所以，行星在一個周期的運動中，在3位置屬于離太陽最近的點，即3位置就是行星的近日點。

由自由運動規(guī)律可知，根據(jù)太陽系的自轉(zhuǎn)和運動，行星近日點3是處在太陽運動軌道外側(cè)。所以，行星在二維運動中，公轉(zhuǎn)速度經(jīng)過疊加而不同，導(dǎo)致的行星運動軌道具有橢圓性質(zhì)，近日點是絕對性的，可稱絕對性近日點(第四(一)圖4)。

三、近日點進動形成原理

(一)近日點進動形成原因。根據(jù)二節(jié)的分析，若同時考慮太陽系在更大的星系中公轉(zhuǎn)。而行星的近日點在太陽公轉(zhuǎn)軌道外側(cè)具有絕對性。在第二次運動周期上近日點必定存在進動現(xiàn)象，如圖3所示。

當(dāng)行星從第一次近日點1處繼續(xù)運動到第二次近日點2時，太陽也運動了角度a。也就是說，事實上行星繞太陽公轉(zhuǎn)一周的位置應(yīng)該是3。所以要想到達(dá)近日點2，必須再運動a度。也就是說，由于太陽系公轉(zhuǎn)，第二次近日點進動了a度。

由以上分析可知，行星的近日點在軌道外側(cè)是固定的，太陽系的公轉(zhuǎn)導(dǎo)致了近日點進動現(xiàn)象，而且存在行星公轉(zhuǎn)周期越長，到達(dá)第二次近日點的時間就越長，太陽運動的角度a就越大。在一個周期上的近日點進動幅度就越大。

很明顯，當(dāng)太陽在更大的行星中公轉(zhuǎn)一個周期，即公轉(zhuǎn)360°時行星近日點進動360°。即行星近日點周期等于太陽系的公轉(zhuǎn)周期。所以，不同的行星在一個周期上的近日點進動幅度不同，但是近日點進動周期是相同的，都是太陽系的公轉(zhuǎn)周期。

所以，近日點現(xiàn)象是公轉(zhuǎn)天體在相對二維運動中的速度疊加而產(chǎn)生變化的結(jié)果。而公轉(zhuǎn)天體所在的星系也是在公轉(zhuǎn)，運動具有一定的曲率，形成了近日點進動現(xiàn)象。即行星在相對三維運動中產(chǎn)生近日點進動現(xiàn)象。假設(shè)星系沿直線運動，就不會產(chǎn)生近日點進動現(xiàn)象了。

(二)近日點性質(zhì)在宇宙學(xué)原理中的應(yīng)用。由于近日點進動的性質(zhì)可知，在太陽系中，行星的近日點是處在太陽公轉(zhuǎn)軌道外側(cè)，具有普遍性。所以，根據(jù)這一性質(zhì)可以判定太陽系的公轉(zhuǎn)中心的方向了。如圖3所示。太陽系所圍繞的更大的星系的虛空中心必定是在地球在近日點時和太陽的連線方向上。

四、行星近日點及近日點進動現(xiàn)象的特性和普遍性

(一)近日點現(xiàn)象的特性。第二節(jié)分析(圖2)的是當(dāng)星系運動速度V遠(yuǎn)大于行星公轉(zhuǎn)速度v時的情況，導(dǎo)致在軌道內(nèi)側(cè)產(chǎn)生反曲率現(xiàn)象，反曲率性質(zhì)是形成近日點在軌道外側(cè)的主要原因。反曲率會導(dǎo)致相對于太陽的運動曲率急劇增大。

若v等于V或者v大于V，在內(nèi)側(cè)1點的速度(二維上的速度)為零或者不為零(仍有絕對速度)，行星仍具有相對公轉(zhuǎn)速度v(或者絕對速度)在繞太陽運動，此時，相對于太陽，行星軌道接近圓形。也正是這個原因，行星的軌道偏心率不同。也就是說，雖然行星的近日點是由星系的運動形成的，具有絕對性，但是近日點形成的偏心率是不相同的。如圖2中，若觀察速度V的影響，太陽就相當(dāng)于處在一個卵形軌道的小圓一頭，如圖4所示。

如果同時考第一(一)的相對性近日點的存在性，近日點的性質(zhì)就更為復(fù)雜，如果某行星在第二維度上的近日點和遠(yuǎn)日點的差距很小，甚至相對性近日點就起了主要作用，就是這種情況中，所謂的近日點是相對性近日點，而絕對性近日點不明顯了。

若同時考慮圖1和圖4所描述的近日點，就是同時考慮太陽的在太陽系里的公轉(zhuǎn)和太陽系的公轉(zhuǎn)。近日點的距離大小也是不同的?？尚纬捎凶罱拯c和最遠(yuǎn)近日點現(xiàn)象。如圖5。

r1為最近近日點，r2為最遠(yuǎn)近日點，r3為最近遠(yuǎn)日點，r4為最遠(yuǎn)遠(yuǎn)日點。

由于存在圖5所描述相對性近日點的現(xiàn)象，越是內(nèi)軌道行星，平均軌道半徑越小，其相對性近日點的性質(zhì)就會越明顯，甚至是相對性近日點是代表了這個行星的近日點的性質(zhì)，相當(dāng)于r2大于r3。此時近日點進動性質(zhì)就會與太陽在太陽系里的公轉(zhuǎn)周期有關(guān)，而與太陽系的公轉(zhuǎn)無關(guān)。相反，外軌道行星的軌道半徑很大，相對性近日點的性質(zhì)就不明顯，只能是形成成為最大近日點的原因，近日點主要體現(xiàn)為絕對性近日點性質(zhì)，相當(dāng)于r2遠(yuǎn)小于r3。

(二)近日點及近日點進動現(xiàn)象的普遍性。近日點及近日點進動現(xiàn)象具有普遍性，是按某個天體作為參考來觀察的。比如相對于月球，月球在地球系里也有近日點現(xiàn)象，就是現(xiàn)代物理學(xué)定義的的近地點。按照前幾節(jié)的論述，也是符合以上論述的原理的。

月球的公轉(zhuǎn)速度大約是1000米每秒，而地球系的公轉(zhuǎn)速度大約30000米每秒。根據(jù)圖2的分析，月球在地球系公轉(zhuǎn)軌道內(nèi)側(cè)會發(fā)生嚴(yán)重的反曲率現(xiàn)象，其公轉(zhuǎn)性質(zhì)就有鮮明的如圖4所描述的卵形軌道性質(zhì)。近地點和遠(yuǎn)地點的差距就會很大。

由第三節(jié)的分析可知，由于月球的公轉(zhuǎn)周期是30天左右。而地球的公轉(zhuǎn)周期是360天左右，所以，月球在一個周期上的近地點進動應(yīng)是30°角。所以，月球近地點進動周期是360天，是地球系繞太陽的公轉(zhuǎn)周期。

五、近日點的疊加性質(zhì)

繼續(xù)考慮太陽系在更大星系里的近日點性質(zhì)，近日點現(xiàn)象是可以疊加的。以地球系的近地點為例，如圖6所示。

月球在地球系中的近地點會因為地球系的近日點和遠(yuǎn)日點的不同而不同，由第四(一)的圖4所描述的，當(dāng)?shù)厍蛳翟谶h(yuǎn)日點時，地球系的運動曲率會有反曲率現(xiàn)象，而月球的遠(yuǎn)日點和地球系的反曲率性質(zhì)相反，而近日點和反曲率性質(zhì)相同，所以，此時月球在近地點處的運動曲率會減小，所以此時的近地點會增大。相反月球的近地點在地球系也在近日點時，此時的月球的近地點性質(zhì)就會加劇。近地點會更近，遠(yuǎn)地點會更遠(yuǎn)。所以，經(jīng)過近日點性質(zhì)的疊加之后，月球的近地點在地球系也處于近日點時段內(nèi)的近地點是最近的。

也就是說，近日點現(xiàn)象在復(fù)雜的高維度運動中是有規(guī)律性變化的，也是可以疊加的。

六、結(jié)論

行星相對于太陽的公轉(zhuǎn)形成了相對性近日點，同時考慮星系的運動，即相對于二維運動中形成絕對性近日點。在三維的太陽系的運公轉(zhuǎn)中產(chǎn)生近日點進動性質(zhì)，而且在各自的一個公轉(zhuǎn)周期上，公轉(zhuǎn)周期越大近日點進動幅度就越大的規(guī)律。但是，所有的行星的近日點進動周期是相同的，都等于太陽系的公轉(zhuǎn)周期。行星近日點及其近日點進動現(xiàn)象具有普遍性。近日點現(xiàn)象在復(fù)雜的高維度運動中是有規(guī)律性變化的。

[1]咸立德.自由運動曲率公式修整——《自由運動論》在實際中的應(yīng)用(30)[J].山西青年，2018(4).

[2]咸立德.自由運動論[C].2016首屆全國智慧城市建設(shè)應(yīng)用高峰論壇論文集，2016.