导读：

天体的运动包括公转和自转，牛顿的引力理论一定程度上揭示了天体公转的力学原理，对于自转，科学界将它归因于天体原始的转动惯量。按照这种解释，不但要将天体看成是一个运动却不需要消耗能量的永动机，还要忽略天体在运动过程中所受到的重重阻力。此外，在一个天体系统内，自转和公转方向的一致性更难以得到解释。很显然，尽管人类被科学家认为已经进入一个科学高度发达的时代，但是人们仍然无法合理解释天体的运动。本文将帮助人类结束这种困境。在第一章中，我已经揭示了星系的漩涡场本质，上一章修正了牛顿万有引力定律，根据修正后的万有引力定律，在以太绝对坐标系中，两个物体之间万有引力的大小和它们的速度有关。这样通过计算可知：太阳系内的天体都受到向心力、切向力和偏心矩的作用。正是在这些力和力矩的作用下，这些天体才能够克服各种阻力将自己的运动保持几十亿年，并将遵循各种规律继续运动下去。

在很久以前，人类就认识到了天体的运动，但对其原理的解释直到几百年前“日心学”出现后才开始接近科学。哥白尼的“日心学”从根本上颠覆了存在一千多年的托勒密“地心学”，使人们认识到太阳系内的天体都在围绕太阳运动。开普勒根据丹麦天文学家第谷•布拉赫所观察与收集的非常精确的天文资料总结出了行星运动的“开普勒三定律”。牛顿的引力理论则进一步揭示了天体运行的力学原理，它以向心力、加速度和角动量等具体参数，详细说明了天体的绕转运行。虽然这一理论业已存在数百年，似乎坚不可摧，但这一理论也遭不断质疑，因为引力的超距作用的确有些神秘，对天体运动的解释也有些牵强。它更面临着无法解释的“第一推动力”问题。

行星自转和公转的第一推动力从何而来？对这个问题和神秘的超距作用的继续思辨将思想敏锐的牛顿推进了神秘梦幻和迷信上帝的黑暗迷宫里，使他竟至对先知但以理的预言和圣约翰的启示录的荒诞梦呓提出了形而上学的假说。最后，牛顿的回答是：“这是被上帝踢了一脚”。

牛顿用万能的上帝堵塞了自己前进的道路，后世的人们则继续思索着这个问题。科学发展到今天，根据太阳系成因的星云假说，星云因为自身中出现了湍涡流造成自转，太阳和太阳系各星体都是由自转着的星云物质相互吸引，凝聚而成。因此，各个星体在形成初期就具有原始的角动量，并在以后的运动中，遵循角动量守恒原理，

据天文探测可知，自转是天体和天体系统的一种十分普遍的现象。天体物理学理论及地学理论认为，是湍涡流造成了自转，它是天体形成后就有的，是受转动惯量守恒定律支配的自然力。这样的解释忽略了天体受到的阻力。如果真是这样，人们不禁要问，天体运动需要消耗能量吗？若是这样，天体消耗的能量又是从何而来？它若不需消耗能量，那它是“永动机”吗？这三个问题已经让科学家哑口无言，退避三舍。天体系统在宇宙空间运动，要遭受现实存在的阻力，即使它不需消耗能量，我还要问：是哪里来的力帮它克服阻力并加速的呢？

以牛顿万有引力定律为基础的传统经典力学理论无法回答这些问题，它正遭受不断地质疑。但是，因为牛顿的牛顿万有引力定律，非常深入人心，三百多年来，在自然科学界始终占统治地位。它所形成的思维模式，已经成为习惯，要想冲破这一习惯势力，是很难、很难的。

正是这种习惯势力曾经使哥白尼的“日心说”遭受嘲笑和污蔑、使伽利略遭受迫害，被判终身监禁，并将布鲁诺推向火刑柱（真理曾经被谬误如此践踏，想想真让人心寒！）。但是，它阻挡不住科学前进的步伐。

今天，让我们用修正后的万有引力定律对天体的运动进行正确、合理地解释。

在宇宙空间里，宏观物体的速度远远小于引力波的速度，速度对引力的影响非常小。只有在大质量天体或者长距离的运动中，这种影响的效果才非常明显。天体的自转和公转都离不开这种影响，宇宙中天体的一切运动都是如此。如果速度没有影响万有引力的大小，我们今天的宇宙根本就无法存在。

下面，对太阳系内天体运动的各种现象作合理地解释。

一、行星的运动

在太阳系内，行星的运动包括公转和自转。利用修正后的万有引力定律公式，分析行星的受力情况。如下图所示：

本文计算的目的是为了了解行星的受力情况，不要求具体的数值。为了计算上的简便，先假设行星自转角速度和公转角速度相同，这样行星始终以一面对着太阳，在进行引力计算时，速度=0。太阳自转的角速度为。垂直于图面并通过两者质心的平面将太阳分为A、B两个半球，将行星分为C、D两个半球。由于太阳的自转，对C来说，A和B的速度方向不同，对D来说，A和B的速度方向也不同，应该分别计算引力。假设太阳的质量为2M，行星的质量为2m，A、B两半球的质心到太阳质心O的距离为R（OA=OB=R)，C、D两半球的质心到到行星质心O1的距离为r（O1C=O1D=r)，太阳和行星的质心间距为d。A，C连线和质点A的速度方向的夹角为α，A，D连线和质点A的速度方向的夹角为β。

引力波依靠暗物质以太来传播，在行星系统，可以认为暗物质公转的速度与同一轨道上行星相同。根据暗物质运动的规律，取整个太阳系作为近似的绝对坐标系。根据彼此之间速度方向的不同，将行星受到引力分解为FCA、FCB、FDA、FDB，根据修正后的万有引力定律公式:

 （注）

注：虽然利用此公式得到的数值不准确，但并不影响天体的受力状态，且较简便。在只分析天体的受力状态时，可以采用此公式。如果需要知道天体各种准确的受力值，则需要采用更准确的公式。

它们的值分别是：

取行星为隔离体，在行星受力示意图中，做受力分析：

质心C的受力：

质心D的受力：

计算行星受力情况

行星受到的切向力

因为太阳两半球质心A和质心B的自转线速度小于光速，所以只要太阳自转角速度大于行星公转角速度，切向力Fx就大于零，既行星受到与太阳自转方向相同的切向力作用。

行星受到的向心力

行星受到的偏心力矩

因为小于，所以在太阳自转角速度大于行星公转角速度的前提下，偏心距大于零，行星受到偏心矩的作用，偏心矩的方向和太阳自转的方向相同。

根据修正后的定律，通过计算可以知道：太阳的高速自转使行星受到向心力Fy、切向力Fx和偏心矩的作用。偏心矩为行星的自转提供了动力，切向力为行星的公转提供动力。此外，在向心力使行星做圆周运动的同时，切向力将行星的运动轨道拉成了椭圆。

如果一个运动的物体只受到向心力的作用，它将做圆周运动；如果一个运动的物体只受到向心力和切向力的作用，那么它将做标准的椭圆运动，引力中心在椭圆的一个焦点上，这是椭圆运动的规律。天体的椭圆运动体现了切向力的存在。

在偏心矩的作用下，行星克服阻力矩自转，质心C、D就具有了线速度。根据修正后的定律，要保持切向力和偏心距的存在，要求质心C、D的线速度小于质心

      A、B的线速度，即。

这个规律已经在行星—卫星系统中得到证实。

一个天体自转的线速度必须小于引力中心天体自转的线速度。目前，有的学者认为太阳内部的自转速度比表面快，有的学者认为比表面慢，看法还不一致。通过观测发现：土星和木星表面自转的线速度好像大于太阳光球层自转的线速度。如果真是这样，就说明太阳内部物质自转的速度比表面的光球层快。光球层虚无缥缈，并不是物质的实体表面，其运动比内部慢是很容易理解的。

在气态行星不同的纬度上物质自转的角速度不同，角速度从赤道到两极逐渐变慢，这种现象说明行星受到外力矩的作用，通过计算可知：切向力矩从赤道向两极逐渐减小。如果行星的自转完全依靠自身原始的转动惯量，就不会出现这种现象，自转应该是同步的，在不同的纬度上角速度相同。

20世纪初以后，人们发现地球自转速度有以下3种变化：①长期减慢。这种变化使日的长度在一个世纪内大约增长1～2毫秒，使以地球自转周期为基准所计量的时间，2000万年来累计慢了2个多小时。引起地球自转减慢的根本原因是偏心矩变小，其主要原因有太阳自转速度减慢、半径和质量减少、日-地距离的增加等（注）。②周期性变化。50年代，通过天文观测发现，地球自转速度有季节性的周期变化，春天变慢，秋天变快。周年变化的振幅约为20～25毫秒。这种变化主要是由偏心距发生规律性的变化引起的。如下图所示：地球的公转轨道是椭圆，太阳在一个焦点上，3月初地球远离太阳，偏心距变小导致自转变慢；九月初地球靠近太阳，偏心距变大导致自转变快。自转速度的变化同日-地距离的变化相适应，同样存在着半年周期。③不规则变化。地球-月球系统绕公共质心转动，当月球由近日点向远日点运动时，太阳引力使月球公转变慢，进而导致地球-月球之间相互作用的偏心矩增大，这个偏心矩对地球来说是阻力矩，地球自转变慢；相反的，地球自转变快。此外，太阳自转速度的变化、太阳风的强弱、其他行星引力等因素都能改变地球自转的速度。这些因素使地球自转存在着时快时慢的不规则变化。

注：在研究了英国格林尼治天文台从1836年到1953年的太阳观测资料后，美国天文学家埃迪发现，太阳的直径在不断地收缩。为进一步检验这一发现，他还研究了美国海军天文台从1846年以来的观测记录，证实了他的发现。

任何物体的运动都遵循相应地的力学法则，这是物理学最基本的教义。如果有人说某种运动无规则，那是因为他还不知道其中的规则。

通过天文观测，科学家还发现，在天体相距较近时，利用牛顿定律计算的结果与实际观测有较大的差距，只有在天体相距很远时，计算结果才比较接近实际观测。利用修正后的定律公式可以知道，这是因为天体相距较近时，角度α和角度β都很大，在引力之中切向力所占的比例很大，所以利用牛顿定律计算的结果误差就较大；当天体相距很远时，角度α和角度β都很小，切向力所占的比例很少，利用牛顿定律计算的结果误差就较小。

    下面对行星运动的几种现象进行力学解释。

    1，金星的逆向自转和自转变慢

如果从太阳的北极上空鸟瞰太阳系，在偏心力矩的作用下，所有的行星都应该以反时针方向自转，但是金星是个例外，它顺时钟自转，周期是243天（地球日），是主要行星中自转最慢的。考虑到金星的公转周期只有224.65天，它的“一个恒星日”比金星的“一年”还要长，但是金星的太阳日比恒星日为短，在金星表面的观测者每隔116.75天就会看见太阳出没一次。太阳会从西边升起，然后在东边落下。金星在赤道的转速只有6.5km/h，而地球在赤道的转速大约是1600km/h。

金星的顺时针转动是逆行的自转，当它的自转被测量出来时，如何解释它的缓慢和逆行，是科学家的一个难题。当它从太阳星云中形成时，金星的速度一定比现在更快，并且是与其他行星做同方向的自转，但科学家的计算似乎显示在数十亿年的岁月中，作用在它浓厚的大气层上的潮汐效应会减缓它原来的转动速度，从而演变成今天的状况。

另外，加州理工学院的Alex Alemi和David Stevenson对早期太阳系研究所建立的模型显示，在数十亿年前经由巨大的撞击事件，金星曾至少有过一颗卫星。依据Alemi和Stevenson的说法，大约过了一千万年后，另一次的撞击改变了这颗行星的转向，使得金星的卫星逐渐螺旋向内，直到与金星碰撞并合而为一。如果后续的碰撞创造出卫星，它们也会被相同的方法吸收掉。Alemi和Stevenson目前的研究，科学界是否会接纳，也依然是情况未明。

金星大气和金星一样逆向自转，但如果认为金星逆向自转现象是其大气层潮汐效应的结果，经过数十亿年的岁月，自转应该基本稳定下来，可是目前的观测发现，金星的自转速度在快速变慢。这说明大气潮汐不是主导因素。

上世纪90年代，美国实施的“麦哲伦”探测计划对金星地表进行了基本覆盖全球的雷达成像。然而时隔16年之后，欧空局金星快车的测量数据却和当年的结果出现了差异：金星的自转速度似乎要比原先的测量结果慢大约6.5分钟。这一结果也和近期从地面上使用雷达进行的测量数据相吻合。

尼尔斯•穆勒是德国宇航中心的行星科学家，他说：“当两张地图无法相互吻合时，我脑海中的第一个想法是我们是不是哪里搞错了？因为我知道麦哲伦探测器的数据是极其精确的。但是我们反复核对了我们的数据，查找了所有可能出错的地方，并没有发现错误。”

一部分科学家，包括来自比利时皇家天文台的奥兹尔•卡拉特金认为这种差异可能是由金星自转中存在的短期变化造成的，但是他们也指出，当考虑较长的时间范畴时，这种变化应当可以被稀释掉。也有一部分科学家认为，最新的大气模型显示金星可能存在周期为数十年的气候变化，这种周期性变化也将对金星的长期自转周期形成影响。还有其它一些因素，包括当金星和地球周期性地相互靠近时两者时间存在的角动量交换。

我认为金星的逆向自转应该是很久以前金星与其它小行星或卫星相撞而造成的。比如：海王星有颗名为海卫一的奇特卫星，它是太阳系中最大的逆行卫星，运行轨道独特。通过受力分析可以知道，因为卫星的公转与其受到的切向力反向，它缺乏任何动力，将在阻力的作用下不断损失自己的能量，逐渐坠向海王星，最终有一天，它会撞击海王星（注），那时，海王星将因反向的撞击而自转变慢。金星的逆向自转应该就是这样造成的，但是，逆向自转不是一个稳定状态，它将在顺向的偏心力矩的作用下逐渐减慢，最终变成顺向自转，并和整个天体系统保持一种动态的平衡状态。金星逆向自转快速变慢正验证了这种情况。

注：科学家发现海卫一在倾角很大的逆行轨道上运转，周期为5.877天，距离海王星35.4万千米。计算表明，它的轨道在逐渐缩小。

此外，金星的大气状况和地表特征也显示它遭受过剧烈撞击。

金星的大气密度约为地球大气的100倍，主要为“保温气体”——二氧化碳，约占96%，氮约占3%，其表面温度高达摄氏465～485度；在金星高度50～70千米的上空，悬浮着一层厚达20～30千米的由浓硫酸组成的浓云，把大气分割为上下两层，其中还掺杂着硫粒子，所以金星呈现黄色；金星大气层惊人的密度和厚度造成金星上的气压很高，约为地球的90倍。

金星上可谓火山密布，是太阳系中拥有火山数量最多的行星，大约90%的金星表面是由不久之前才固化的玄武岩熔岩形成，金星上最古老的地表特征仅有8亿年历史；金星有一个巨大的峡谷，其深约6千米、宽200多千米、长达1000千米；此外，金星表面有一个巨大的直径达120千米的凹坑，其四周陡峭，深达3千米。

在气候良好的地球上，应该很难想像在太阳系中竟然有这样疯狂的世界。它与水星和火星在各方面也都有着巨大的差异，只有巨型天体的撞击能够造成这种现状，它导致整个金星地表都发生了剧烈地动荡和重塑，并产生了如此浓密、多硫的大气层。如果地球遭受巨型天体的逆向撞击，可以预见，其结局将会与金星非常类似。金星上的大气状况和地表特征以及高得令人瞠目结舌的温度都显示它遭受了这种撞击，它也许就发生在一千万年以前的旋臂之旅之中。

科学家对金星的逆向自转变慢进行了各种解释，但都是一种推测，缺乏强有力的力学解释，因而都未被科学界所广泛接受。它被科学界认为是一个宇宙未解之谜。认识到偏心力矩的存在，这个现象就能够得到合理的解释。

金星自转快速变慢粉碎了科学界天体或天体系统能够保持角动量守恒的错误观念。我常想，在太阳系内能够出现一个逆向自转的金星，对人类来说，这真是太幸运了！因为它可以以自己的实际行动警醒人类-天体系统并不能维持转动惯量（角动量）守恒，如果没有持续的能量输入，天体系统原始的转动惯量很快就会损失殆尽。

2，行星近日点进动

根据圆周运动的规律可知，当行星只受向心力的作用，切向合力为零时，将做圆周运动。但是，当存在与运动方向一致的切向合力时，切向合力做功使行星的动能和势能的总能量增加，行星在做椭圆运动的同时，将沿外螺旋线轨迹缓慢飞离太阳，同时，远日点和近日点出现进动现象；当存在与运动方向相反的切向合力时，行星损失能量，在做椭圆运动的同时，将以内螺旋线轨迹缓慢靠近太阳，同时远日点和近日点出现退动现象。因为退动无法长期存在，所以在宇宙中这种现象极少。

正是切向力的作用，使行星产生近日点进动现象。其中，使水星的近日点进动比按照牛顿定律计算的结果每世纪快43弧秒。

3，地球正在远离太阳

天文单位—太阳和地球间的平均距离——被认为是一个天文常数。科学家使用雷达测距技术来测量地球和行星之间的距离，进而得出天文单位的数值，它已经具有了11位有效数字，这使得它成为了被测量得最精准的天文常数。在分析了大量的观测数据之后，天文学家发现天文单位正在以每世纪7m的速度增长。换句话说地球正在以这个速度离开太阳。根据牛顿力学原理，在考虑了所有已知的相互作用之后，目前天文学家依然无法解释这一现象。

当然又是切向力，太阳自转引起的切向力，不但克服地球的阻力，还给地球加速，使它逐渐远离太阳。

4，天王星的独特自转方向

天王星是在1781年由英国天文学家威廉•赫歇尔所发现的，它是太阳系八大行星中的第七个行星，介于土星与海王星之间，是太阳系中唯一躺着运转的行星。 对于天王星异常的转轴倾斜原因，天文学家并不知道，但是，通常的猜想是在太阳系形成的时候，一颗地球大小的原行星撞击到天王星，造成指向的歪斜。

            天王星

对任何天体来说，由于偏心力矩的存在，我认为转轴倾斜的原因应该来自天体撞击，但不会是在太阳系形成的时候，因为偏心力矩不会让其倾斜状态保持那么久。天王星的倾斜状态是不稳定的，在偏心力矩的作用下，其自转轴将缓慢地逐渐变正。至于其自转轴漂移的速率，我们可以根据作用于天王星的偏心距的数值和天王星目前的状态做一个估算。由于计算的复杂性，我在这里不再进行。

我预言了天王星自转轴和赤道面的漂移，希望天文学家们在将来对此进行验证。因为没有计算，我无法说出其自转轴基本变正需要大约多少时间，但绝对不会要用40多亿年的时间。

撞击的时间不但没有那么久，撞击的天体也不应该是原行星。原行星公转和自转的转动惯量与原天王星一致，不大可能导致天王星产生那么大的倾斜，撞击它的天体更可能来自星际空间。

二、卫星的运动

太阳的高速自转给行星的运动提供了动力。同样的道理，行星的自转又给其卫星的运动提供了动力。卫星的受力情况与行星完全一样，其围绕行星的运动也和行星围绕太阳的运动完全一样。在切向力和偏心力矩的作用下，公转和自转也是卫星世界的普遍规律。

卫星的运动具有相似性，我们具体看看月球的运动。

20世纪70年代，美国的宇航员和苏联的探月着陆器分别把激光反射镜送上了月球表面。天文学家们使用这些反射镜来跟踪月球的位置，其精度可以达到大约几个毫米。在分析了38年的由激光测月得到的高精度地月距离数据以后，天文学家发现月球绕地球的轨道正在越来越偏离圆形。月球近地点和远地点之间的距离差正在以意料之外的每年大约6cm的速度增长。不过有些人认为并不需要担心，因为在地球和月球内部的潮汐力也会作用于月球的轨道。但在考虑了潮汐阻尼的作用之后，月球仍然存在着无法解释的运动。

用新的引力理论，对月球的运动予以解释。如下图所示：

在偏心力矩M的作用下，月球自转。非常巧合的是：其自转的角速度和公转的角速度相同，这就使月球始终以一面对着地球。

在广阔的太阳系中，地球是唯一生机盎然的天体，作为地球的卫星，月球有很多这样的巧合，它充满太多的神秘。比如，做为卫星它太大了；陨石坑都太浅了；月面上好像有不明飞行物；正好大到能造成日蚀，小到仍能让人看到日冕；通过月震仪发现月球是空心的，等等。著名科学家埃尔西莫夫曾说过：从各种资料和法则来衡量，月球不应该出现在那里。确实，在大洪水之前的传说中，都没有月球的影子。数千年来的怪异现象让一些科学家和民间人士坚信：月球不是地球的自然卫星，它是经过某种智慧生物改造的星体，它被当做宇宙飞船，用来看护外星文明的自然保护区—地球。

虽然这种认识被主流科学家当做无稽之谈，但是他们也无法解释全部月球之谜，它们还等待着人类持续地探索。但愿我们不是被“上帝”囚禁在地球上或者太阳系中的“猴子”！

在向心力和切向力的共同的作用下，月球在椭圆轨道上运动。月球公转的方向和地球自转的方向一致，是自西向东的，只是因为地球自转的角速度大于月球公转的角速度，才使我们看来，月球东升西落，好像自东向西运动一样。实际上，相对地球来说，月球是自西向东运动的。另外，与运动方向一致的切向力除克服月球所受到的太阳风、宇宙尘埃、辐射压等因素形成的阻力外，还使月球获得一个加速度，使其逐渐飞离地球。

月球的运动之所以显得异常，那是因为衡量它的牛顿万有引力定律是不准确的，根据修正后的万有引力定律，月球的运动很正常，它不可能违背力学法则。所有的卫星都是如此。

通过探测器的观测，科学家发现：土星、木星、天王星和海王星都存在着光环，这些光环由宇宙尘埃、岩石碎块和冰块等物体组成。在宇宙空间的多种阻力之下，这些体积、质量都很小的物体之所以能够长久地存在、累积，形成行星的光环，是由于这些行星质量大、自转速度快，能够产生足够大的切向力。对于质量小或者自转速度慢的行星来说，它产生的切向力克服不了体积、质量都很小的物体所遇到的阻力，所以当构成行星光环的材料来到这些行星的周围时，它们都在阻力的作用下逐渐坠向行星，无法长期的存在，从而无法累积形成行星环。

地球就是一颗质量较小、自转较慢的行星。当可以形成光环的材料从外太空来到地球周围的空间时，它们都最终坠入了大气层，形成了我们可见的流星。如果地球的质量足够大、自转足够快，切向力就也能克服阻力，给流星体足够的能量，让大多数流星体长期、稳定地呆在近地轨道上，进而逐渐累积、形成行星环。在这种情况下，如果人类还能存在的话，我们看见流星的机会将极大地减少，而“月亮”的数量将相应地增多，大大小小的“月亮”在地球的赤道面上形成环带，地球的天空将会更加多姿多彩。

一些科学家试图知道：地球是否曾经有过行星环？将来会不会有行星环？现在我们知道答案是否定的，地球无力维持行星环的存在。

切向力小于阻力也是国际空间站每天都要向地球坠落100多米的原因。当然，这是在空间站运动和地球自转方向一致的情况下。如果它和地球自转的方向相反，切向力和阻力方向相同，它每天就会损失更多的能量，下降的也就会更多。

在自然状态下，流星体和空间站无法在近地轨道上长期存在，那么可能有人会问，为什么月球反而能获得远离所需要的能量呢？这是因为对月球来说，它足够大，切向力与阻力的比率大于那些物体，它受到的合力与运动方向一致。即阻力对月球的影响程度比那些较小的物体小。我们都知道：对同样是圆球状的石头来说，遭受阻力的面积与质量的比值会随着质量的增加而变小。

在行星自转引起的切向力的作用下，绝大多数卫星的公转方向和行星的自转方向相同。极少数卫星的公转方向不同于其他卫星，例如：海卫一；土星的众多卫星中，土卫9是唯一的一颗逆行卫星；木星的众多卫星中，木卫8、木卫9、木卫10、木卫11和木卫12等是逆行卫星。这些卫星的逆行是由特殊的情况决定的，比如，它们不是原始卫星，是后来俘获的。对此，超越了本文的主题，在本文中不再做深入地探讨。

逆行卫星在与速度反向的切向力的作用下，其动能和势能的总量会逐渐地减少，从而逐渐坠向行星，最终坠落行星或者变成顺行卫星。这就是为什么逆行卫星数量较少或绝大多数在外部轨道的缘故。对于顺行卫星，如果行星的质量和自转速度都很小，产生的切向力小于卫星的阻力，卫星就会逐渐坠向行星，从而无法长期存在。只有行星的质量和自转的速度都足够大，产生的切向力大于阻力，卫星受到的切向合力与速度方向一致，这样，卫星才会获得加速度，动能和势能的总量会逐渐增加，从而缓慢地远离行星，并保持长久的存在。

通过天文观测，科学家发现：绕引力中心公转的自然天体，其公转周期必定大于引力中心的自转周期。这个定律适合于整个宇宙。认识到速度对万有引力的影响，通过上面的计算，这个定律就很容易理解，因为只有遵从这个定律，天体的切向力和偏心矩才能保持与公转和自转方向一致。此外，这个定律的特点是：一个天体如果不自转或者自转太慢，它就不会有自然卫星。这是理所当然的，不自转或者自转太慢就没有切向力或者切向力太小，即使有自然卫星，它们也将在阻力的作用下，很快坠落。但用牛顿万有引力定律来解释天体的运动时，是可以不考虑引力中心自转的。宇宙中的这种普遍现象无法用牛顿定律来解释，却可以用修正后的万有引力定律来作合理的解释，这就是真理和谬误的区别。

三、彗星的运动

彗星的轨道有椭圆、抛物线、双曲线三种。轨道为椭圆的彗星能定期回到太阳身边，称为周期彗星；轨道为抛物线或双曲线的彗星，终生只能接近太阳一次，而一旦离去，就会永不复返，称为非周期彗星。对轨道为椭圆的彗星，观察表明它们沿着被高度拉长的椭圆运动，而且太阳是在这椭圆的一个焦点上，与开普勒第一定律一致。

周期彗星狭长的椭圆形轨道给人类留下深刻的印象。通过力学分析可以发现：是切向力提供了切向加速度，将彗星拨向了太阳的一边，如果没有切向力的作用，从那么遥远的太阳系边缘而来，几乎所有的彗星都会在中心引力的作用下一头撞向太阳。

与太阳自转方向一致的切向力使所有的周期彗星保持与太阳自转方向一致的公转方向，也使大多数非周期彗星向太阳自转方向的一侧运动，但是，当彗星进入太阳系时，如果速度方向与切向力方向的夹角太大，切向力就无力将彗星拨离太阳，它们大部分会撞向太阳，另一部分会在与太阳自转相反的方向上运动，但在切向力是阻力的这种情况下，它们的这种运动很难再有下一次。如下图，

至于彗星的来源，大多数科学家认为它们来自于奥尔特云。奥尔特云中的天体做着规律的运动，要让它们的轨道发生那么大的改变需要很大的其它外力，所以我认为大多数彗星更可能来自于星际空间，它们只不过是经过奥尔特云。星际空间的天体和恒星一样围绕星系的中心旋转，物质状态的不同使它们难免会和恒星出现速度上的差异，这使它们闯入行星系，在恒星风的作用下形成彗星，对一些纯岩石质的天体，则表现为小行星。

一些科学家认为彗星和小行星携带着太阳系早期的信息，而实际上，它们中的大部分应该来自遥远的星际深处。当然，奥尔特云中的大部分物质也是太阳在其公转旅程中逐渐从星际空间捕获而来。

四、航天器的运动

两架飞船正在嘲笑物理学法则-牛顿万有引力定律。

上世纪70年代，美国航天局(NASA)进行了两次太空探测发射，从而引发了无休无止的头疼问题。为先锋10号和先锋11号工作了10年的负责人承认，它们偏离了轨道，表现出未曾预料到的朝向太阳一侧的加速现象。在每年的飞行中，探测飞船都要从预定轨道偏离8000英里。如果考虑到它们每年要飞行2.19亿英里，这样的偏离也不太严重；偏离的力量只是地球对你的脚的吸引力的一百亿分之一。然而，它确实发生了，为了解释这种反常情况，科学家们曾提出了多种假设，其中最主要的有两点：燃料箱泄漏和目前有关万有引力的理论存在偏差。但这些观点均未获得普遍认可，所以数十年的分析都没有找到确切的原因，它曾被列为十大科学未解谜题之一。

位置发生偏移后的宇宙探测器示意图

    此外，天文学家们还发现6个借助地球引力助推的探测器轨道能量存在异常变化，而且这些异常的变化无法用牛顿引力定律来解释。

    1990年12月，伽利略探测器飞掠地球时第一次发现了这一异常。当时“伽利略”距离地球大约200万km，正以每秒8891m的速度向地球靠近。科学家们预计当“伽利略”离开地球到相当的距离的时候也应该具有相同的速度。然而，测量却发现它超速了每秒4mm。尽管这个值非常小，但是它实实在在的就在观测数据里。

    观测发现，1998年1月的舒梅克近地小行星探测器也存在着加速现象。它的加速效应大约是“伽利略”的3倍，达到了每秒13.5mm。在2005年3月的罗塞塔探测器上观测到了类似的现象，这次它的反常速度为每秒2mm。

    “先驱者”号异常运动现象的首批发现者之一、美国国家宇航局喷气推进实验室的天文学家约翰•安德森对这类反常现象进行了详细研究：在借助行星的引力对部分空间探测器进行加速的过程中，研究人员发现这些探测器都获得了一些高于理论计算值的额外能量。

这些结果着实把科学家们给难住了。是什么为探测器注入了能量并且让它们加速的呢？尽管科学家们都相信这些太阳系的异常现象背后都有一定的解释，但是没人能给出一个清晰的源头。美国普林斯顿高等研究院理论家斯蒂芬-阿德勒博士认为飞行异常现象是由一种看不见的暗物质所造成。阿德勒解释，飞行器在穿越暗物质的过程中，受到了来自暗物质引力作用，于是就引起了飞行器速率的不规则变化。这只是一种猜测，它说不清其中的力学原理，而按照修正后的万有引力定律，原因一目了然：太阳自转引起的切向力是航天器偏离轨道的动力来源；行星自转引起的切向力是航天器额外加速的动力来源。当然，让航天器加速需要让它顺着自转的方向；让航天器减速则需要让它逆着自转的方向。尽管科学家们尚不真正理解其中的力学原理，但是这个规则已经被他们用在了航天器的发射、绕轨道飞行和着陆中。

美国斯坦福大学的太空科学家邓肯·斯蒂尔（Duncan Steel）博士表示，这种微弱的力量提出了一个新问题：我们对引力定律的了解是否全面？在本书中，斯蒂尔的怀疑得到了回答，我们对引力定律的了解的确不全面。

因为忽略了速度的影响，牛顿万有引力定律无法合理、完美地解释天体运动的各种现象。星云假说虽然能够为天体的运动找到“第一推动力”，但是，它必须忽略天体在运动过程中所遇到的阻力。而这些阻力是客观存在的。太阳风、辐射压和宇宙尘埃使行星、卫星等天体的运动受到阻力，彗星长长的尾巴应该让我们认识到这种阻力的威力。

此外，行星磁场对太阳风的屏蔽作用还使行星受到磁阻力。如下图所示：

全面的卫星观测发现，地球磁层始于距离地面大约600～1000km处，在面向太阳的一侧，磁层的磁力线也受到太阳风的影响而向地面压缩，产生一个半球形的包层，称为磁层顶区；在背向太阳的一侧则向外延伸，一直到约10倍地球半径的地方，称为磁层尾区。所以地球拥有一个强大的地磁场，能够让直冲地面而来的致命粒子雨偏转为围绕地球转。

经过空间探测，科学家发现，地球磁场在太阳风的作用下发生了变形。变了形的地球磁场显示了磁阻力的存在。

在天体运行过程中，阻力的存在是一个客观现实，但是，在谈论天体运动的原理时，几乎所有的天文学家都不敢提到它，因为他们无法解释它。因为无法解释它的存在，就忽略它，这不是对科学负责的态度。

由于存在各种因素形成的多种阻力，宇宙中的天体不可能成为永动机。如果没有偏心矩和切向力的作用，天体系统原始的转动惯量很快就会消失殆尽，其自转和公转就不可能保持几十亿年，更不可能获得远离旋转中心所需要的能量。

在太阳系内，行星、小行星、卫星和彗星等天体的自转和公转的方向具有一致性，这既不是上帝的安排，也不是偶然的巧合，而是有其必然的、内在的力学原理，这个原理就是修正后的万有引力定律。

当牛顿第一次提出他的运动和引力定律时，反对者们说，这些定律并没有解释太阳系的那个显著的规律：所有行星在同一个方向上绕着太阳旋转。目前，科学界认为那是偶然的历史事件钻进科学，行星沿相同方向围绕太阳旋转，源于太阳系特殊的形成方式-太阳系是从一个旋转的气体盘“浓缩”出来的，我们不能指望单从运动和引力定律导出这个结果。现在我们可以知道，这种认识是错误的，我们可以单从运动和引力定律导出这个结果。

在太阳系内，所有行星都具有相同的公转方向，不但如此，下面的论述还将进一步告诉我们，银河系内的其它行星也和太阳系内的行星一样，具有相同的公转方向。在每一个星系内，所有行星都是如此，相同方向的切向力牵引着它们去做那样的运动，不那样运动，它们就无法长期存在。

利用修正后的引力定律，牛顿定律面临的种种困境都会迎刃而解。通过这个定律我们还可以知道：太阳系内各种天体运动的能量来源是太阳。太阳自转引起的动力驱动着天体的运动—自转和公转，在其他的行星系也是如此，这种运动已经有至少130亿年的历史，并将继续下去。

五、恒星的运动

恒星为整个行星系统的其他天体提供能量，它的能量来源则是星系（注）。星系是能量的漩涡场，尽管在总体上恒星的运动并不遵循圆周运动的规律，但是万有引力仍然在其中发挥作用，根据修正后的万有引力定律公式，我们来分析恒星的受力情况。如下图所示：

以星系的旋转平面为图面，以垂直于图面通过星系中心和恒星中心的平面将星系和恒星分别分成两部分，这四部分的质量中心分别为A、B、C、D，由于各自的运动，对C来说，A、B具有不同的运动方向，对D来说，A、B也具有不同的运动方向，应该分别计算它们之间的引力。恒星的受力情况与行星完全一样，通过计算可以知到：除了受到向心的合力外，星系暗物质和气体的旋转还使恒星受到切向力和偏心矩的作用，在切向力的作用下，恒星在绕星系中心公转的同时还获得加速度，逐渐远离星系中心，可以说切向力是星系膨胀的直接动力；同时，在偏心力矩的作用下，恒星自转。当然，在每一个星系内，恒星自转的方向保持一致。

注：归根结底，天体运动的一切能量来源是恒星。恒星燃烧释放的能量形成星系漩涡场，那些气态的不可见物质再通过引力拖动恒星。

恒星的这种受力情况同天文观测相一致。2011年1月，天文学家们发现，有无数肉眼看不到的黑暗物质形成了宇宙黏合剂，它们像蜘蛛网般包围银河系，联系起所有物质，构成银河系乃至整个宇宙。据悉，多国天文学家用了5年时间，构建出黑暗物质在宇宙的详细分布图。研究发现，可见物质如银河、星星和行星，是随着肉眼无法看见的黑暗物质路径，在其产生的万有引力拉动下形成，数以十亿计的星体因此得以聚集，形成银河系。研究显示，星体能生存数十亿年，是依靠黑暗物质的万有引力维持的，而星星和行星等发光物质，只是宇宙内的一小部分，另外的90%以上正是无数黑暗物质。参与研究的天文学家表示，太阳以250km/s的速度围绕银河轨道运转，黑暗物质能避免太阳冲出银河，跌入更深的空间。

星系漩涡场对恒星的拖动如图所示：通过此图，我们可以体会到那些呼啸而过的星际物质对太阳系的拖动作用。

在科学界好像存在着这样一种认识，是太阳运动时在前方激起弓形激波，就像轮船在水面航行时在前面激起水波一样。其实，这种认识是错误的，是运动中的星际物质受到太阳风的阻碍从而形成激波，正像河流受到河中礁石的阻碍形成激波一样。从北极来看，太阳在逆时针公转而不是在顺时针公转。也就是说，太阳风与星际物质之间的相互作用力对太阳系来说是一种动力，而不是像目前人们认为的那样是一种阻力。

目前，科学界认为银河系在顺时针自转，太阳在顺时针公转。如下图所示：

轮船在水面航行需要持续的动力，如果太阳真的在顺时针运动，它的动力来自哪里？不但如此，如果太阳真的在顺时针运动，太阳系内天体逆时针自转和公转的状态就无法形成并维持。

我不知道科学界判定银河系在顺时针自转、太阳在顺时针公转的证据是什么，因而无法对其证据进行驳斥，但是，在新的万有引力定律这一物理学理论的帮助下，仅仅根据太阳系内天体逆时针自转和公转这一事实，就可以推知银河系在逆时针自转、太阳在逆时针公转。

在探索自然和宇宙的征程中，科学界不时会有一些重大发现，这些发现被发现者引以为豪，被科学界看作是幸事，但其实很大一部分发现仅根据理论就可以通过推理得出。当然，这需要我们掌握正确的理论，错误的理论只会让你误解自然和宇宙。

在漩涡场中，运动的暗物质能够通过万有引力拉动天体，而按照牛顿万有引力定律，引力和速度无关，这种拉动就无法得到解释。当然，这也就颠覆了那种认为恒星是在中心引力的作用下做圆周运动的观念。中心引力并不存在，因为星系外部的暗物质和其内部的暗物质形成引力平衡。暗物质和气体只有通过漩涡运动形成速度差才能进一步通过引力形成对可见物质的拖动力。

像飓风一样，因为星系的质量并不集中在星系的中心，对恒星来说，星系速度方向不同的两侧的质量中心比较远离星系的中心，所以恒星的公转不完全与行星的公转相同，但是它们的受力情况非常相似。

在星系中，暗物质的质量、两个质量中心A和B的速度和它们到星系中心的距离都很难确定，所以，目前我只能对恒星的受力情况做简单的定性分析，无法做到具体的定量计算。

通过以上对天体运动原理的分析还可以推知：行星系内围绕母恒星公转的绝大部分天体并不是这个行星系的原始居民。

根据太阳系成因的星云假说，天文学家认为行星系由一个旋转的气团演化而来。这个假说是根据太阳系目前的现状倒推其原始状态，它好像能够给行星系提供“第一推动力”，但是在实际观测中可以发现，在恒星形成之初，并不存在这样的原始气团。星云假说只是一种臆想，而且从力学上来讲，也无法形成这样的气团。这样，在恒星形成之初，原始行星的存在就失去了其力学基础-气体都能够在引力的作用下汇聚成团，如果那里有密度更大的尘埃或岩石，它们早就已经汇聚到恒星中心了。

天文望远镜捕捉到了星云中巨大的恒星形成区域。

在星云和星系旋臂中好像有密集的“尘埃”，正像我们远看土星环好像薄纱一样，其实那些“尘埃”都是或大或小的岩石质天体。根据天体运动的力学原理，在恒星形成之初，它们无力驱动那些天体围绕自己公转。只有在公转过程中在偏心力矩的作用下快速自转起来后，它们才可以依靠自己的牵引力不断捕获星际空间的天体形成自己的行星。

星系内的绝大部分天体都在行星系之外的星际空间里，围绕母恒星公转的绝大部分天体都是恒星在公转的旅途中依靠自己的牵引力逐渐从星际空间捕获而来。卫星也是一样，一个行星的所有卫星也基本上都不是和它在同一处形成的，它们陆续来自遥远的星际空间或者是小行星，在它们被这个行星的引力捕获后变成卫星（注）。

注：这得到过一次验证。1997年10月15日，美国宇航局和欧空局联合研制的“卡西尼”号土星探测飞船发射升空，它发现土卫九的年龄甚至比土星还大，并且围绕土星逆向旋转。年龄大和逆向公转都显示土卫九来自星际空间。此外，逆向公转还表明它作为土星卫星的历史相当短暂。

以上情况将贯穿恒星的整个演化史。不过，一个恒星能控制多少行星或一个行星能控制多少卫星，这由它们牵引力的大小来决定。质量大、自转快的恒星或行星牵引力大，能够拥有更多的行星或卫星；质量小、自转慢的恒星或卫星牵引力小，只能拥有较少的行星或卫星。当然，如果它们提供的切向力小于阻力，它们甚至可能没有行星或卫星，即使它们偶尔幸运地捕获到一个，也无法长期拥有。

十多年来，天文学家发现了近千颗系外行星，它们中确实有少数逆向公转，但是，在反向的切向力和恒星风形成的阻力的共同作用下，它们将逐渐坠向母恒星，最终变成顺向行星或者跌落母恒星。希望天文学家对它们进行持续地观测，以验证我的预言。它们的逆向公转也验证了我的行星形成理论-它们来自星际空间，正像圣安德鲁斯大学（University of St Andrews）的安德鲁·卡梅伦所言，逆向行星的发现的确挑战了传统的行星理论，即行星的公转方向应当始终与其主恒星的旋转方向一致。

切向力和偏心距的发现可以让我们更好地理解天体的公转和自转。这个道理已经在我们的银河系内得到了严格的验证，它当然也适用于整个宇宙。

下面，分析一下切向力如何影响星系的形状。

哈勃根据星系的形态把它们分成三大类：不规则星系、旋涡星系和椭圆星系。

不规则星系（星系相撞形成的不规则星系除外）由星云演化而来，还没有形成旋涡结构，不存在切向力，形状也不对称，无从辨认其核心，有的甚至好像碎裂成几部分，所以称之为不规则星系，在其内部有恒星在不断形成之中。

在不规则星系中，恒星燃烧释放的能量使暗物质和气体逐渐形成能量的漩涡场，漩涡星系开始形成并逐渐演化。同为物质和能量的漩涡场，这个过程与飓风的形成非常相似。在星系世界中，大量的成员与我们的银河系一样是旋涡星系，其核心部分表现为球形隆起，称为核球，核球外则为薄薄的盘状结构，从星系盘的中央向外缠卷有数条长长的旋臂。

    星系的旋臂是荷兰天文学家奥尔特（J.H.Ort）于1938年首次发现的。后来证实旋臂结构是旋涡星系特有的结构。旋臂并不随着星系整体转动，恒星会在进入旋臂区域时减速，在离开时加速，旋臂中具体的恒星一直在变化，但拥堵的情况依旧，这使旋臂区域只不过是恒星、气体和尘埃的密度比较大而已。为了解释星系旋臂的形成问题，瑞典的林德布拉德于1942年提出密度波假说，认为旋臂结构是盘状星系中刻度分布的波动图样，旋臂是密度极大的波峰区域。这就是密度波理论的基本思想。林德布拉德计算了单个恒星在星系引力场中的轨道。六十年代以后，发展成为用电子计算机对星系进行“数值试验”的方法。美籍华人林家翘和徐遐生于1964年完成了密度波理论。他们认为，在偏平而旋转的星系中心平面内，引力势有一螺旋的扰动成分，形成了引力势较小的波谷。当气体和恒星进入波谷后速度增大，导致了物质的松散。密度波理论为科学界所广泛接受，但是，对于旋臂的形成，目前天文学家尚无法解释的是，星系中的密度波最初是如何出现的。而且，密度波理论无法克服缠卷困难和维持困难等问题。也有人认为，旋臂是星系核抛射物质的产物。

密度波理论和抛射论都是根据星系图想当然的产物，都带有半经验的性质。切向力的存在比较圆满地解释了星系旋臂的形成和维持问题，找到了星系旋臂形成和维持的动力学机制。现在分析星系旋臂形成的动力学原理。如图：

在向心力和切向力的共同作用下，恒星在椭圆轨道上运动，同时，由于总能量不断地增长，近引力中心点和远引力中心点进动并远离引力中心。这种进动和远离我们应该能够认识的到，因为它们已经在行星系统被观测到。图中绘出了一个天体的运行轨道示意图，在现实的星系中，无数大大小小的天体在轨道上运行，轨道密集造成物质密聚，于是，旋臂就分别在近心点连线和远心点连线区域形成了。

旋臂真的是这样形成的吗？从示意图中可以看到，旋臂内侧物质迅速变得稀疏，而外侧则相对密集。在星系图中，这种现象得到了证明，你可以看到星系内侧较暗，而外侧则恒星密集，比较明亮。

旋臂这种由内往外生长的特征获得了欧洲空间局（ESO）证据的支持。由剑桥大学天文研究所和西班牙巴塞罗那太空科学研究所等组成的一个国际研究团队，从欧洲空间局“盖亚”（Gaia）项目的数据中，找到了预测银河系圆盘（即聚集巨大气体云和数十亿颗恒星所形成的“飞碟”状）中恒星的化学构成类别的证据，可为洞察银河系演变提供新的见解。主导这项研究的剑桥大学天文研究所玛丽亚·格曼说：“我们已经能够揭示整个银河系圆盘化学富集的时间表，显示出星系盘之外的区域需要更长的时间来形成。这支持了冷暗物质宇宙学背景下盘星系形成的理论模型，由此预测出星系盘由内往外生长。”

旋臂形成的最重要的原因是轨道密集。另外，天体速率的周期性变化也起到一定的作用。在椭圆轨道的两端，天体有一个减速和加速的过程。当然，这两点最根本的原因是切向力的存在。星系旋臂是随着漩涡场的形成而逐渐形成的，切向力的存在维持了它的存在。至于旋臂缠绕的松紧问题和旋臂条数问题，则与星系不可见物质公转的速度和演化史的长短等因素有关，比如银河系，较小的次级旋臂将逐渐汇聚，直到变成只有两条主旋臂，旋臂也将变得越来越松散。

切向力不但塑造了星系的形状，还使得星系也能像行星一样形成环状结构。在我们的银河系离中心12~20万光年的范围就存在一个环状结构带。它的视速度大约在450km/s左右，用万有引力是无法解释的，因而常常被误以为是暗物质存在的依据。实际上，它是靠超越阻力的切向力维持的。在宇宙中，其它的星系环也是如此，不过，星系环主要存在于漩涡星系的外围，对于不规则星系或者椭圆星系，因为缺少自转或自转太慢，切向力基本上无力维持星系环的存在。

银河系外环的示意图　

银河系是一个漩涡星系，目前，太阳带着我们运动到了一条旋臂的边缘，在今后的岁月里，它将带着地球进入下一条旋臂。由图可知，恒星的聚集将使地球处在发亮的区域里，显然那里有较强的辐射，增强的辐射可能会改变地球环境，使地球上的生命遭受灭顶之灾。

数百万年来，地球一直处在旋臂之外，从而为人类的进化创造了安全的空间环境。当进入旋臂，不但有强烈的辐射，天体运行轨道的密集和重叠，还使地球遭受撞击的可能性大大增加。地球所在的空间环境并不是永远不变，它不是人类永远的安乐窝，极有可能，在每次进入旋臂时，地球生物都要遭受一次大灭绝。地球史上的数次生物大灭绝应该就是这样发生的。

美国古生物学家戴维-劳普(David Raup)和杰克-塞普考斯基(Jack Sepkoski)研究发现，在过去2.5亿年的漫长岁月中，地球每隔2600万年会发生一次生物大灭绝事件。

                                     银河系                        飓风

为了解释这两位古生物学家的发现，1984年，美国天体物理学家理查德·穆勒（Richard Muller）和他的同事共同提出了太阳存在着一颗伴星的假说。与此同时，另外的两位天体物理学者维特密利和杰克逊，也独立地提出了几乎完全相同的假说。按照这种假说，太阳有一颗不发光的伴星涅墨西斯（复仇女神的名字），它每过2600万年都会经过距太阳1光年的奥尔特星云，每到此时，星云中大量的彗星体便会被它的引力弹出，撞向地球，给地球带来可怕的毁灭性灾难。但经过艰苦的搜索，美国宇航局的科学家一直没有发现这颗红矮星，最新的研究成果也否定了这种假说。

美国堪萨斯大学和华盛顿史密森学会的科学家进一步将过去5亿年间地球上发生的重大物种灭绝事件进行研究，并将其列成一张曲线图，他们99%的肯定，在这漫长的5亿年中，每2600万年就要发生一次物种大灭绝，地球上的物种每次都几乎被“清空”，直至新的物种产生。

几十年来，对于物种规律性大灭绝的原因众说纷纭，有宇宙射线，大规模火山喷发，彗星和小行星撞击等等，但一直没有一种无可争议的定论。这种情形一直持续到今天，但它不会再有明天，下面就让我们来揭示真相。

太阳距离银河系中心约3.3万光年，整个银河系都在转动，太阳所在处的转动速度为250km/s，按这半径和太阳公转的速度计算，太阳绕银河系中心公转一周大约要2.5亿年。由银河系星系图可知，①在太阳的轨道上，太阳每公转一周，要5次进出旋臂。②天体密集的旋臂的宽度和天体稀疏的旋臂间隙的宽度基本一样，这意味着太阳在旋臂中的时间与在旋臂外的时间基本一样。由这两点可以知道，太阳大约有2500万年处在旋臂之中，紧接着有大约2500万年处在旋臂之外，如此周期性更替。考虑到每个数据都只是一个大概值，且太阳的公转轨道其实是椭圆，周期还要长一些，这和生物每2600万年就要灭绝一次的周期吻合得相当好。

此外，在时间上也存在着一致性。考古学家发现，最近的一次生物大爆发从大约1100万年前开始，而那正是太阳带着地球从旋臂中出来的时刻。往前推算可以发现，地球在旋臂之外时，正是生物蓬勃发展、繁荣昌盛之时，而进入旋臂，正是生物逐渐灭绝之时。

地球进、出旋臂与生物灭绝、爆发在周期和时间上惊人的一致性告诉我们，进入星系旋臂正是生物大灭绝的真正原因，增强的恒星辐射和频繁的天体撞击则是直接原因。

强烈的辐射和频繁的小天体撞击都已经足够致命，我们再来看看偶尔出现的大型天体撞击是如何毁灭地球生物的。大型天体撞击能够留下痕迹，它们已经被地质学家发现。

大型天体撞入地球大气层时会形成巨大的冲击波，它可以一下子杀死广大地区的大部分动物。此后，因落地撞击引起的阵风，在离撞击点数百公里处的风速仍可达2000km/h。结果，整个地球上空将会覆盖一层厚厚的尘埃幕布，太阳光线无法穿过它到达地面，这层尘埃云将会延续好几个月。另一方面，天体燃烧产生的一氧化氮会破坏大气中的臭氧层，因而在尘埃云最终沉息下来之后，地球表面就会直接遭受到恒星的紫外光照射，其强度是致命的。此外，剧烈的天体撞击也会打破板块之间的受力平衡，触发地震和大规模的火山爆发，加剧对环境的破坏。

地球表面大部分地区是海洋，天体击中海洋的可能性更大一些，其后果同样是极其严重的。首先，溅落中心区部分可能产生高度达几公里的巨浪，即使在离中心区1000km处，大浪的高度还可以达到数百米，涛涛巨浪最终将进入大陆架并冲上陆地，形成席卷一切的大洪水。诺亚方舟的传说也许就是在这种情景下发生的。

地球主要是被与太阳系在同一轨道上的星际天体撞击的，这也解释了为什么彗星总是出现在空间中的同一方位。大量冰彗星的出现还可以告诉我们，在星际空间中，水大量存在。

旋臂之旅给生物带来重重灾难！目前，距离太阳带着地球进入下一条旋臂还有大约1400万年的时间，到了那时，人类会随其他生物一起像历史上的生物大灭绝一样逐渐灭亡吗？如果人类没有能力在宇宙中自由迁徙，答案应该是肯定的。增强的辐射、频繁的撞击、地震和火山爆发，地球上的几十亿人像其它生物一样无法安全度过漫长的2500万年地狱般的旋臂之旅。

读到这里，你可能会发现一个问题，太阳大约每5千万年进入一次旋臂，为什么周期却是2600万年呢？这是因为地球从旋臂中出来时，生物在开始蓬勃发展的同时部分不适应新环境的生物也存在着较轻程度的大灭绝。在旋臂的恶劣环境中，生物发生大灭绝的同时，一些耐受能力强的低等生物因为有了生存空间会繁衍生息起来，甚至发生进化。可是，当地球从旋臂中出来后，生态环境又发生了剧烈的改变，我们知道，不管是变好还是变坏，环境的剧烈改变都会导致一些生物的灭亡。比如一千万年前，当太阳系从旋臂中出来时，在生物爆发的同时，也有大约10%的生物灭绝。

生物遵循大约2600万年的周期有规律的灭绝，但是科学家也发现，生物大规模的集群灭绝（超级大灭绝）遵循大约6200万年的周期，而且集群灭绝对动物的影响最大，而陆生植物的集群灭绝不象动物那样显著。 考虑到旋臂的规模和分布并不均匀，统计的时间也都是一个大概值，而且灭绝的发生也有一个持续的过程，应该说生物超级大灭绝和地球旋臂之旅在周期上符合得相当好（注），所以进入旋臂就是超级大灭绝的根本原因，它导致强辐射、彗星和小行星的撞击、地震和火山爆发等，能够囊括科学家发现的各种生物大灭绝的原因。至于植物的灭绝为什么不像动物那样显著？则是因为植物适应环境变化的能力要远大于动物。

注：如果考虑银河系总体上只有4条较明显的旋臂，地球旋臂之旅的周期就是6250万年，这将同生物超级大灭绝的周期6200万年符合得更好。

美国堪萨斯州大学的米克哈尔（Mikhail Medvedev）和艾德里安（Adrian Melott）认为是太阳系在银河系中相对位置的周期性变化触发地球生物的大灭绝。太阳系围绕银河系的平面做上下周期性运动运动，米克哈尔和艾德里安发现，生物大灭绝的周期与太阳系在银河系中心平面外定期漂移非常一致。据此，他们认为当太阳系离开银河系平面的中心位置进入两极时，地球就会暴露在高能级辐射流中，从而导致整个地球的气候骤变，引发生物大灭绝。艾德里安表示，他们将他们的模型应用到现有最大的化石数据库中，再次证实6200万年的生物多样性周期的发现。他们的论文被《天体物理学杂志》接受。

穆勒先生说：“我们花了一年时间来寻找可能的机理。当我知道艾德里安和米克哈尔成功找到我们没有找到的答案时，我目瞪口呆。我祝贺他们。” 不过，我认为他们的答案并不正确。太阳系的上下波动是受旋臂的影响，它和地球进入旋臂具有同样的周期，他们认为的那种辐射来自旋臂之中，而不是星系之外的星系际空间。星系际空间的辐射不可能比星系内还高，而且太阳系也不可能跑出星系之外。另外，仅仅是辐射也不可能导致生物发生那么大的灭绝。

考古学家发现，地球好像存在着史前文明。如果真是那样，旋臂之旅也应该是他们灭亡的原因。人类要想避免灭亡的命运，不变成几千万年以后被某种智慧生命发现的史前文明，只有充分利用自己特有的智慧，只有依靠科技。但留给我们的时间只有大约1400万年！！！

目前，地球处在两条次级旋臂的中间，辐射即不是很强，也不是很弱，当它处在远离旋臂、辐射很弱的区域时，那应该就是地球史上的冰河时期。

现在，借助于银河系图像，我谈一下星系的自转方向问题。在一些宣传科教的影视片中，星系的自转同飓风一样。比如上面的飓风云图，它是顺时针自转的，所以银河系也应该是顺时针自转的。事实上，这种认识是错误的，银河系中的一切物质都是逆时针转动的，这也是我们太阳系中天体都逆时针自转和公转的动力之源，形态一样的星系也是如此。希望看到此文，影视片中描述错误的星系自转方向问题能够得到更正。形态上的相似性被当做它们具有相同运动原理的一大证据，为什么形态一致的飓风和星系自转的方向却完全相反呢？通过星系旋臂形成原理示意图你就可以找到答案。

目前，科学界认为他们对宇宙已经有了很深的了解，并形成了一些较完善的理论体系，可是，想到他们连我们星系自转的方向和太阳的公转方向都搞错了，我们不得不怀疑：他们对宇宙的了解又有多少能是正确的呢？

随着漩涡星系的演化，在切向力的作用下，天体运动的轨道越来越狭长。同时，星际气体和尘埃逐渐消耗殆尽，无法继续形成大量恒星，大部分恒星会演化成白矮星和中子星，为星系漩涡场注入的能量减少，星系漩涡场的旋转逐渐变慢。速度变小和质量变少使恒星受到的切向力和偏心矩都减小，旋臂逐渐松散、消散。这样，漩涡星系逐渐演化成椭圆星系。椭圆星系呈现椭圆形或正圆形，物质变得稀少，旋涡结构消失。

在椭圆星系的后期，椭圆星系步入垂暮之年。随着恒星的逐渐熄灭，漩涡场的能量继续减少，运动变缓，这使天体系统受到的切向力和偏心矩继续变小，当它们小于阻力时，天体系统只好消耗自己积累的转动惯量，随着能量的消耗，星系无力再维持自己的运转，开始崩溃，在万有引力的作用下向中心聚集。最终，整个星系的物质有可能被压缩在一起，物质的基本粒子结构解体，然后发生“宇宙大爆炸”。

宇宙膨胀论者认为，宇宙发生过大爆炸。我认为那种爆炸只发生在星系身上。爆炸形成下一代原始星云，重新开始星系的形成和演化。这个较小的星系有可能和其它较小的星系合并成较大的星系，也可能被其它较大的星系俘获，并入其它星系。不过，整个宇宙的基本物质应该正在逐渐减少，除非暗物质能够在吸收能量后重新聚合成基本物质粒子。

在星云中，恒星辐射的能量使暗物质和气体形成漩涡场，漩涡场中物质的运动使恒星受到向心力、切向力和偏心矩的作用，它不但决定了星系的形态，在切向力和偏心矩的作用下，恒星公转和自转。通过自转，恒星使行星系内的行星、小行星和彗星都受到切向力和偏心矩的作用；同样地，自转的行星又带动了它们的卫星，所以说，在星系这个层次上，整个系统是一个统一的整体，其内部各个层次是相互关联的，引力是它们之间的纽带，其中任何一个层次的变化，都能通过引力的作用导致整个系统的变化。但是，星系的自转是最根本的动力，基于这一点，星系（暗物质和星际气体）自转的角速度必须大于恒星公转角速度，星系自转的线速度必须大于恒星自转的线速度；恒星自转的角速度必须大于行星公转的角速度，恒星自转的线速度必须大于行星自转的线速度；行星自转的角速度必须大于卫星公转的角速度，行星自转的线速度必须大于卫星自转的线速度，因为只有这样，才能保持同向的切向力和偏心力矩的存在，维持天体的正常运转。这个规律已经被观测所证实，它同样适用于整个宇宙。

在星系中，自转和公转方向的一致性不是偶然的巧合，它们是切向力和偏心矩共同作用的结果。这种作用不但影响着所有宇宙万物的运行，它还在生物漫长的进化历程中影响着生物的行为，比如：植物的藤蔓在缠绕生长时，也是与天体系统的自转方向保持一致；海螺的缠绕生长同样也是如此。这样的例子当然还有很多。就是我们人类的行为习惯，也深受这种作用的影响，比如：当你在运动场上跑步时，也总是习惯于逆时针转圈，而这正是我们天体系统自转的方向。

对地球上的漩涡运动，科学界认为它们是在地转偏向力的触发下形成的，比如水漩涡和气漩涡-飓风。事实上，它们像地球上的生物一样是在太阳引力的触发下形成的。地球和它们一样都是受力物体，而不是施力物体。

生物的精神像其物质的身体一样也受到自然力的支配，星辰的引力确实可以影响一个人，要想诸事顺利，人有时候应该顺应自然力，如果违背某种自然力，可能就会导致相应的麻烦。此外，地球的生态环境也受宇宙空间环境的支配，天体运动与人类旦夕祸福有密切的联系。星相学家观测天体，根据日月星辰的位置及其各种变化等天象来预测人世间的各种事物的一种方术叫星相学。目前，尽管星相学被大多数自然科学家认为是一门伪科学，但是，当他们对自然有了更深入的了解，一定会改变观点，认识到星相学中也有一些科学成分。

因为缺少速度因子，用牛顿万有引力定律来解释天体系统的运行，就只是一个粗略的大概。而修正后的万有引力定律能够对天体系统的运行进行精确地描述、合理地解释。在本文中，我只对引起人们广泛关注、让人们不解或错误理解的部分天体运行现象进行了简单地解释，其它各种未提及的现象和规律，运用我所讲的理论，你也能得到完美的解释。

任何天体都受到向心力、切向力和偏心矩的作用。向心力的存在已广为人知，我就不再多讲了，切向力和偏心矩真的存在吗？任何理论都要接受实验或实践的检验，我已经设计了几个实验来证明它们的存在，只是目前我只是一个小职员，没有这样的实验条件，无力在这里让你看到实验证据，所以只好用实践来证明它们的存在了。天体的公转和自转是宇宙呈现在我们面前的最生动、鲜明的实践证据，我不能不再次提到它们，此外，人类已经在自己的实践活动中利用切向力。

在人类频繁的火箭发射活动中，如果没有特殊要求，科学家都是让火箭从西向东飞行，进入近地轨道加速，这就是在利用地球自西向东自转产生的切向力。

目前，人们都知道在发射火箭时，选择向东发射可以借助地球的转动能量，使火箭产生附加速度，提高火箭的飞行速度，以达到节省燃料的目的。而向西发射，到达同样的轨道，就需要更多的燃料。此外，人们还知道如果地球不转动，则无需考虑向哪个方向发射这种问题：反正向任何一个方向发射都没有什么区别。

人们都知道地球的自转能够给火箭施加一个额外的力，这个力和地球自转的方向相同，但是，都不知道这个力到底是如何产生的！按照牛顿万有引力定律，引力的大小与速度无关，自转凭什么去打破火箭东西方引力的平衡，给火箭施加一个额外的力？人们已经在这里看到了速度对引力的影响，但是都不求甚解，绕过障碍，在习惯性思维的束缚下，继续沉浸在牛顿力学理论编织的牢笼里，思索着、迷惑着（注）。

注：遗憾的是科学界对这个问题好像连疑问、思索都没有！

按照牛顿力学理论，这个额外的力根本就无法产生。然而它确实就在那里，修正后的万有引力公式揭示了自然的真相、给出了解释。速度影响引力的大小，而且，地球自转的越快，这个力就越大，如果有详细的资料，我们甚至可以计算出它的数值。而按照牛顿力学理论，没有人敢谈论这个力的大小。

目前，科学界处于这种尴尬境界，他们认识到了一个力的存在，却不知道它到底是如何产生的，更不知道如何去计算其数值。本书将帮助科学界摆脱这种困境。

地球自转能够给火箭施加一个同方向的力，遵循同样的原理，它也能够给其自然卫星和人造卫星施加同样的力。继续推理，我们又一次得到上文计算所得出的结论：太阳自转能够给太阳系内的其它天体施加一个同方向的力；银河系自转能够给银河系内的天体施加同样的力。当然，这个推理适用于整个宇宙。

读到这里，每个人都应该意识到切向力的存在。如果你还不相信切向力的存在，也可以亲自感受一下。用一根细绳，一头拴住一个小球，然后拖动它，让它围着你的手做圆周运动。这时，你就可以感受到为了让小球能够在空气的阻力下保持运动，必须将牵引力的方向向前偏离小球的旋转中心，这样做就是为了给小球施加一个切向分力。天体的受力与小球非常相似，牵引力也向前偏离旋转中心。当然，这时你也就明白了为什么行星环都在行星的赤道面上，为什么太阳系、银河系和其它星系都基本上是平面结构。

我们进一步认识到了切向力的存在，那么偏心距呢？我虽然没有条件亲自去做实验，但可以借助科学家曾经做过的一个实验去证明它的存在。在人类有能力进入太空后，科学家发现，将任何物体在太空中释放，这个物体都会立刻开始自转，哪怕它原来是静止的。离开偏心距的帮助，科学家们谁也不能解释这是为什么，它被认为是一个科学之谜，但是现在，谜底被揭开了。让我们再来更深入一些，认识到偏心距的存在，这个物体的自转方向还将会与其所在的天体系统保持一致，即使你给它一个逆向的初始动力，偏心距也会让其慢慢改变方向。

通过这个实验还可以推知，如果我们在太空中释放一颗卫星、行星或是恒星，它也会立刻开始自转，直至达到受力平衡状态。这个实验确凿无疑地向我们揭示了天体的自转来源于某种动力的驱动。

在这个实验中，科学家看到了卫星、行星、恒星和其它所有天体自转的动力之源，但因为牛顿力学无法对此作出解释，他们就没有再进行更深入地思考，也就没有认识到那个物体自转的动力之源也在驱动着天体的自转。他们又一次失去了突破牛顿力学的机会，继续沉浸在“天体自转是因为保持转动惯量守恒”的错误认知中。

宇宙中任何天体的运动都是在万有引力的作用下进行的，因为缺少速度因子，用牛顿万有引力定律解释天体的运动，只能对部分运动规律和现象进行一个粗略的描述，而运用修正后的万有引力定律，认识到除了向心力还存在切向力和偏心距，我们就能够对天体的运动进行全面、精确地解释。

太阳、月球、地球和所有天体自诞生之日起就都在运动，人类对它们的探索也已有数千年的历史，但直到此时，我们才真正认识到它们的运动原理。我就像《皇帝的新装》中的那个小孩，又像是中国小学生聂利（注），依靠最基本的常识、原理，揭示了现实生活中或自然世界中的真相。你也有这个能力，让我们一起努力，驱散掩盖真相的层层黑暗，让自然和宇宙的真面目呈现在世人的面前。

注：在2003年，通过细致地观察和实验，中国一个小学生聂利说：“蜜蜂有自己的发音器官，它不是靠翅膀振动发声的。”而在小学课本和《十万个为什么》中有这样的教条，蜜蜂的嗡嗡声来自翅膀每秒达200次的振动，如果翅膀停止振动，声音也就停止了。苍蝇和蚊子也都是这样。科学家看到蜜蜂的翅膀每秒钟振动达200次，就想当然地认为“嗡嗡”声来自翅膀的振动。于是人们从小就被告知这个“真理”，一代又一代。但是，一个小孩揭示了自然的真相。