陈军
安徽省滁州市沙河中学 239060
摘要：从2005年开始，在中学物理教学过程中，不断地思考牛顿力学中存在的问题，追根溯源，提出了耗散功的概念，以能量转化和守恒定律为依据，修正了动能定理，补充了角动能定理，推理出角动能守恒定律和角动能不守恒定律，发现了天体运动遵守角动能守恒，很好的解释了太阳系中，天体转动问题，回答了牛顿的疑问：天体运动切向力是从何而来的问题。旧的问题解决了，新的问题又出现了，新理论没有办法解释月球同步自转问题，不得不提出疑问，在宇宙中物体不自转的标准是什么？如果没有标准，自转从何说起，经过研究，不仅给出了不自转的初步标准，还发现了自转极值定律，可以从理论上，证明月球有没有自转的问题。
关键词：不自转标准；无法自转；自转极值定律；动力学；宇宙观。
引言 自古以来，太阳和月球是地球上的人，肉眼见到的两个“最大”星球，周而复始地绕地球转动，自哥白尼的日心说提出以后，彻底改变了人们的世界观，大大促进了科学的发展。除地球之外，月球是人类最熟悉的天体，然而，在人类已经登上了月球的今天，月球同步自转的观点，面临着前所未有的挑战，挑战来自于深入研究、新的发现和认识的提高，月球同步自转的观点，严重地阻碍了科学的发展。
1，首先了解一下修正后的牛顿力学
1.1 补充耗散功的概念W=CF2t和力的热效应Q=CF2t，这是耗散结构理论在力学中的一种定量表达形式，也可以理解为耗散结构理论，在力学中找到了依据。耗散功是力在保持物体的形变程度不变时，所必需消耗的能量。其大小与力的平方成正比，与用力时间成正比，C为常数，C值和公式，有待实验测量和验证。
1.2 修正后的动能定理：F1ds-CF22dt =dE，(E=1/2mv2)。物理意义是：物体动能的增加量dE，等于物体受到的合力所做的机械功F1ds，与物体的反作用力（合力）所做的耗散功CF22dt（形变部分发热）之差。当F1=0时，则 F2=0，dE=0，物体的动能E保持不变。可称为动能守恒定律，是牛顿第一定律和动量守恒定律，又一种表达形式，即，dv=d(mv)=dE=0。
1.3 补充角动能定理：d（rF1scosθ）- Cd（rF22t） =d（rE）。物理意义是：转动物体角动能的增加量d（rE），等于作用力与反作用力所做的机械功矩d（rF1scosθ）和耗散功矩Cd（rF22t）之差。r是转动半径，θ是物体运动方向与作用力F1方向之间的夹角。
推论1，角动能守恒定律：当d（rF1scosθ）= Cd（rF22t）时，d（rE）=0，即角动能rE保持不变。
推论2，角动能不守恒定律：一切转动的物体，当没有切向力做机械功时，即：d（rF1scos900）=0，角动能会逐渐减小，即：d（rE）=-Cd（rF22t）。具体表现：行星卫星会坠毁、电子会坠入原子核、自转（质点组的转动）的物体会逐渐停止自转 。要想保持转动物体的角动能守恒，永远转动下去，就必需有切向力做机械功，简称带动性。
推论3，振动规律（略），推论4，波动规律（略）
1.4 发现 天体运动遵守的是角动能守恒，在太阳系中，行星在近日点与远日点时，依据向心力等于万有引力，发现行星公转角动能rE=1/2GMm，（常数）而不是角动量守恒和机械能守恒，rv2=GM，命名为角动能守恒判别式。用角动能守恒定律很好地解释了太阳系天体运动现象。带动性是原因，同向性、共面性、非对称性（非圆、非椭圆、非闭合）是带动性导致的必然结果。地球和月球如果反向公转，运动寿命是很短的，由d（rE）=-Cd（rF22t）公式近似计算。很多宇航实验可以检验。
例如，两颗同样的人造卫星，在地面上同样高度，一颗顺向公转，一颗逆向公转，逆向的一颗运动的时间会很短。我不清楚搞北斗的和搞GPS的科学家有没有发现，人造卫星的运动寿命与运动方向是有关系的。
2，自转极值定律的由来
如果从数学的角度看∞=0，小学生都知道是瞎说！ 在天体转动研究中，发现∞=0并非荒诞之说。如果有人问你物体自转周期T=0时，物体处于何种运动状态？人们最容易想到的是静止或者平动，物体处于不自转状态，如果问你：物体的自转周期T=1000年时，物体处于何种运动状态？哇塞！十辈子都不太可能等到物体自转一周呀！如果T=1万年、T=1亿年？当T=∞时，你就会发现物体也只能是处于不自转状态！所以，从物理学的角度来看，T=∞=0，代表着物体自转周期，在两种极值条件下，物体都处在同一种不自转的状态。反过来说：如果物体处于不自转状态，物体的自转周期就是零或者为无穷大，看似矛盾的，却是统一的，自转极值定律T=∞=0，是逻辑推理而来的，简单，一目了然。
3，宇宙中物体不自转的标准是什么
物体自转周期T=∞=0，物体处于不自转状态，从理论上很好理解，在实际中，面对无边无际的宇宙，什么样的物体处于不自转状态呢？如果没有统一的标准和统一的认识，一遇到实际问题，就会出现公说公的理，婆说婆的理。在宇宙中，物体不自转的标准是什么？在宇宙中有没有不自转的物体？ 在证明月球没有自转问题之前，是必须回答的两个问题， 没有不自转的标准，自转从何说起？标准必须具备可靠性、统一性和普适性。物体由不自转到自转的过程，必须有动力的驱动，所以，物体不自转的标准是动力学要解决的问题，而不是运动学能够解决的问题！
物体处于静止和平动状态，从理论上，人们很好理解，这两种状态是不自转的，但是，牛顿力学早就告诉了我们，静止和平动的物体，在宇宙中，就不可能存在。
然而，当人们在仰望星空的时候，却忘了脚踏实地，在人们生活的地球上，随处都可以见到不自转的物体，人们却没有把它与天上的物体联系起来。
在宇宙中，存在着像楼房、山峰之类的物体，本身不存在着自转的活动度，既不能让它自转加快或者减慢，也不能让它反向自转，这类物体的运动状态，就叫做无法自转，（地球自转轴两端的物体可以例外），也可以理解为楼房被地面"锁定"了，既然"锁定"了，楼房不自转也是合理的 ，月球火星等天体上的山峰也是如此。然而，地球上的楼房、山峰随着地球的自转，在绕着地轴在公转，又随着地球的公转，绕着太阳以及银河系中心做更复杂的运动，在宇宙中，楼房和山峰不管怎么转，都不可能自转，这不是运动学的问题，而是动力学的问题，自转轴在哪里？动力从何而来的？
在宇宙中，许多物体或者天体，虽然有自转的活动度，但是，它们的运动，与楼房和山峰的运动没有本质的区别，例如，地面静止的篮球或者一堆篮球，转动餐桌边缘上面的碗或者碟子，许多绕地球公转的人造卫星，月球等物体。
综合分析，提出在宇宙中，物体不自转的初步标准，其几何特征：有一面始终面向公转中心，另一面始终背向公转中心，其物理特征：自转力矩和角速度为零，而物体上所有的点，公转的角速度相等 。平动是此标准中，在公转半径为无穷大时，或者不受力时的一种理想状态，静止又是平动速度为零时，又一种理想状态。
4，用自转极值定律证明月球没有自转
对于月球来说，设想一下， 如果月球的公转周期t在0≤t≤∞两种极值之间变化时，依据天文学的观点，月球自转与公转同步（T=t），月球自转周期T，也会在0≤T≤∞两种极值之间变化，说明月球的自转完全是有公转决定的，不公转就不自转，公转快自转就快，地球火星等大行星为什么不会是这样？为什么以月球为代表的小的天体会是这样？哪个实验和事实，可以证明自转与公转，存在着内在必然的联系？可以说，没有！这是两个不同的动力学过程。
根据自转极值定律T=∞=0，就可以证明月球在公转过程中，不管公转周期是多少，月球都是没有自转周期的，即,0≤T≤0或者∞≤T≤∞。
设想一下，当月球不绕地球公转，并且公转周期是0和∞时，就是月球相对地球是静止和平动状态，都是不自转状态。
传统对月球同步自转的种种解释，没有一个依据是可靠的，既没有以事实为依据，也没有以实验对比为依据，都是经不起推敲的。
关于月球同步自转的解释，最具有代表性的解释，类似于摩天轮的观光车运动的作图解释，也就是观光车在绕摩天轮中心公转时，有没有自转的问题？我的解释是观光车在绕摩天轮中心公转的同时，在重力的作用下，观光车绕上面的轴发生了同步逆向自转，如果将观光车与上面轴焊接死了，观光车也就无法自转了，这种运动状态与月球运动是相似的。到目前为止，我还没有发现同步顺向自转的实例！只有人为机械控制，才可以演示出来。关于月球以及小的行星和小的卫星，为什么不自转？大行星为什么自转很快？天王星为什么会躺着自转？金星逆向自转等问题，在天体运动遵守的是角动能守恒一文都有统一解释。
5，用"复制"法判断物体是否自转的方法
人们认识自然，离不开观察，天体公转与自转都是动力学问题，不是运动学问题，参照物是不可以任意选择的，公转相对公转中心，自转相对自转轴而言的，这就是日心说与地心说的区别，自转轴与公转中心相比，是很虚的，像月球这种运动，也可以用"复制"法来判断就可以一目了然。在宇宙中，当我们无判断物体有没有自转时，可以设想"复制"一个相同物体紧随其后，做相同运动，如果前后两个相同物体有一些对应点的位置关系，发生了周期性的变化，这个物体一定自转，如果两个物体没有对应点位置发生变化，这个物体一定不自转。对于月球可以"复制"N个相同月球看看，会发生什么情况，前后月球还可以粘贴在一起，也不会改变它的运动状态。转动餐桌上面的许多碟子，就可以看成是一个碟子复制来的，它们之间可以相交，也不会影响碟子的运动状态。
6，展望：动力学宇宙观的回归
在宇宙中，公转是绝对的，也是相对的，是相对公转中心而言的，而自转不是绝对的，只能是相对的，只能相对自转轴而言的，也就是说，在宇宙中，存在着像楼房之类的物体是绝对不自转的，与观察者无关，这是动力学的宇宙观，参照物是不可以任意选择的。自哥白尼日心说的提出，到牛顿力学的建立，动力学的宇宙观就基本形成，就是在宇宙中，万事万物的运动变化都需要动力，都伴随着物质和能量的转移，一些守恒量维持着物质世界的相对稳定性，所对应的不守恒量推动物质世界由量变到质变不断地演化。
自相对论诞生以来，为什么争议不断？一部分争议，就是运动学和动力学分不清楚，就像你说地球绕太阳转动是对的，他说太阳绕地球转动也没有错，各说各的理。希望我的研究能给科学界有所启发，更好地促进科学发展。我所研究的一些问题和提出的一些问题，都是宏观物体的转动问题，相对论能否给予更好地解释呢？
参考文献：
[1] Chen Jun. The Motion of Celestial Bodies Complies with Conservation of Angular Kinetic Energy. International Journal of New Developments in Engineering and Society (2019) Vol.3, Issue 4: 158-171. https://francis-press.com/papers/934?from=timeline,https://vixra.org/abs/1603.0243下载840多次。
[2] 陈军，发现天体运动遵守的是角动能守恒，中国宇航学会学术年会论文集（下），新华出版社，2014，85一91。
[3] 陈军，月球没有自转，学校教育研究，2017，4（下），46。
[4] 陈军，势能不是能量，学校教育研究，2017，5（上），295。
13485751896@163.com