先提出一个问题：一架太空穿梭机从低轨道站脱出，向高轨道站飞去并要求与高轨道站对接，过程太空穿梭机的飞行速度该发生什么样的变化？

    我认为会是这样：首先是加速，使穿梭机的轨道升高并奔赴高轨道站，当接近高轨道站时即要减速，与高轨道站对接时的速度要比低轨道站时还要小。

    这可按万有引力与向心力公式进行推导：首先假设高低两个轨道站质量相同，轨道站所受的地球引力为 F_引＝GmM／R²，轨道站绕地球运转产生的向心力为 F_向＝mV²／R，当中，G为万有引力恒量、m为轨道站的质量、M为地球质量、R为轨道站至地心的距离、V为轨道站飞行的线速度，因运行稳定的轨道站 F_引＝F_向，便有 V²＝GM／R。可见稳定运行的质量相同的轨道站绕地飞行速度仅与高度有关，与高度的开方正反比。

    现在来看月球的情况，目前多数认为远古时期月球离地球更近，有认为，45亿年前月球刚形成时地月距离仅有22530公里，而现在则为384400公里，一直以来，月地距离已经拉大到原来的17倍，至于是什么因素导致月球逐渐远离了地球？认为是受起潮力的作用，如 科技之光-美丽的地球:“远古月亮比今天离我们近得多，伴随着地球自转减慢，月球也遵循角动量守恒的规则，以每年3厘米的速度渐行渐远”,认为在地球自转减慢过程，地月距离加大是为维持地月系角动量守恒而作出的反应；又如《地球概论》:“月球对于地球的引力有一个向西的分量，这个分力对于地球的向东自转起着减速作用，即像刹车那样的作用。通常提到潮汐摩擦，总是强调这个作用，其实，它还有另外的一面：地球对于月球的引力有一个向东分量，这个分力对于月球公转起着加速作用”,说的是月球从地球那里获得一个公转加速力。

    对于前者，根据角动量守恒原理，任何方式的引起地球自转或地月系旋转的变慢，都可导致地月距离的加大，不一定得需要用起潮力来解释,《天文地质学概论》一书提到，地球自转减慢可能与追随越走越快的太阳绕银运动有关；对于后者，原理如上面所说的太空穿梭机，则月球从远古的低轨道升高到目前的高轨道是由于速度逐渐增大所引起，现在问题是，地球与月球的质量总是保持不变的，距离加大后，地月之间的万有引力就会减小，如果速度不减小甚至还加大，其结果必定是月球的向心力逐渐大大于地月之间的万有引力，月球就会加速地飞离地球。而按推算，早期月球的外偏离速度要比现在大得多，一直以来，月球的线速度却是逐渐变小的。

    代入上面 V²＝GM/R 公式，45亿年前初期月球绕地球旋转的线速度为V_初＝√GM/22530 ，而现在即为V_今＝√GM/384400 ，V_今／V_初＝0.242，现在月球的线速度只有初期的24.2%。

    月地引力F_引＝月球向心力F_向＝GmM／R²＝mV²／R，现今与初始之比为(R_初／R_今)²或(V_今／V_初)²×(R_初／R_今)，结果是0.003435，现今只有45亿年前的3.435‰，递减最严重。

    角速度ω：ω＝V/R，现今与初始角速度之比 ω_今／ω_初＝(V_今／R_今)／(V_初／R_初)＝(V_今／V_初)／(R_初／R_今)＝0.242×(22530/384400)＝0.0142，现今月球公转的角速度只有45亿年前的1.42%。

    角动量L：45亿年前初期月球绕地球旋转的动量矩（角动量）为L_初＝mV_初R_初，现今月球的角动量为L_今＝mV_今R_今，L_今／L_初＝mV_今R_今／mV_初R_初＝V_今R_今／V_初R_初＝0.242×（384400／22530）＝4.13。现在月球公转的角动量是45亿年前的4.13倍，角动量在增大，通过起潮力的作用，月球从地球自转变慢中获得了角动量的增大。

2.远古时期，地球及火星表面比现今热能否说明离太阳更近？

    太古界、元古界地球表面的气温要比现在高得多，许多学者对地球表面温度的变化趋势和历史进行了研究，Knaut和Epstein(1976)估计地表年均温在太古宙约为70℃，元古宙晚期约为52℃，古生代末约为20℃，中生代约为35℃，现在为15℃；太古宙早期大气压是现在的几十倍，水的沸点达到200多摄氏度。(-中国地质大学《地球科学概论》)。具体数据虽不能确切，但地表气温的总趋势在逐渐降低还是可以肯定的。对这原因的解释，可以理解为早期地球自转比现在快，有更多的地幔气体进入到大气层的缘故，但不能排除是由于远古时期地球离太阳更近所引起。至于火星，目前多数的猜测认为，火星远古时期是有海洋的，这似乎又可以说明早期火星曾处于地球的位置。

    如果真的早期的地球及火星离太阳更近，也就是它们的公转轨道要比现在小，公转周期会更短。目前的地质数据表明，远古时期地球每年的天数要比现在多，如在13亿年可达546～588天。在公转周期小，每年天数又比现在多的情况下，其结果必定是远古时期地球自转速度大得可怕，轰隆隆的地震与火山或要把地球弄成个烟雾星球，说不定离心力会把赤道地带的某一座山给甩出去。

    对“月球起潮力”理论可以这样理解，月球对地球产生的起潮力为F=2Gmr/d³(m-月球质量,r-地球半径,d-月地距离)。月球绕着地球公转，由于与地球正背两半具有距离差，其间便产生了起潮力(则引力差)，使地球正对着及背对着月球的两面都鼓隆起来，海面则发生涨潮。由于引力差的存在，月球对地球的引力点总是偏离地心，在地球绕轴自转时便产生了引力矩。因月球公转比地球自转慢，这个引力矩总起着拖滞作用，阻碍地球自转，结果造成地球自转在逐渐变慢；同时，地球的快速自转，引力矩对月球所产生则是一种牵拽力，使月球公转加速并逐渐远离地球。太阳对地球也有起潮力，约为月球对地球起潮力的一半，也会使地球自转变慢。由于日地距离遥远，地球对太阳的起潮力非常小，仅为太阳对地球起潮力的万分之一点五，地球对太阳的引力点几乎落在太阳的中心，太阳给地球的公转加速力非常微小，地球的轨道半径基本是不变的。其它行星也一样，其轨道半径趋于不变。

3.我国学者证明月球曾离地球更近

    目前多数认为，由于起潮力的作用，月球从地球的自转中吸取了能量，其在使地球自转变慢的同时，自身以每年3.8厘米的速度远离地球而去，远古时代月球离地球更近。有的认为，45亿年前月球刚形成时地月距离仅有22530公里，而现在则为384400公里，加大了17倍；有的又认为，十亿年前地球上的一天只有18小时，月亮围绕地球转一周仅需要20天的时间则478.7小时(每天时数按目前的23.9333小时计)，而现在月亮绕地球转一圈需要27.3216天(恒星月)，为27.3216×23.9333=653.89686小时。

    我国天津地质工作者朱士兴等研究员通过对13亿年前的叠层石化石分析得出结论，13亿年前地球每年有546～588天，每年有13～14个月，每月为42天，每天为14.91～16.05小时。也就是13亿年前的一个月为626.22～674.1小时，仅为现在太阴月706.8小时的88.6%～95.4%。他们的方法是用蓝藻昼夜生长变化形成的条纹来确定日，用月大潮水动力变化对蓝藻生长的影响形成的条纹来确定月，用四季海水温度变化对蓝藻生长的影响形成的条纹来确定年。

    根据万有引力与月球向心力公式：月地之间的万有引力 F引=GmM/R²，月球绕地球运转产生的向心力 F向=mV²/R，因 F引=F向，便有 V²=GM/R，地月距离 R=[GMT²/(4π²)]^1/3。公式中月球绕地公转的周期T用恒星月长度，如果假设远古恒星月与太阴月的变短百分率是相同的,用公式可算得13亿年前月地距为现在的92.25%～96.91%。

4.关于起潮力的作用及地球自转逐渐变慢的原因

    什么是起潮力呢？这需要从万有引力说起。我们知道宇宙间任何两个物体之间都有引力，这种万有引力的大小与物体的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。这样地球靠近月球的一面，所受到的月球的引力最大，地球中心部分次之，而背向月球的一面最小。这种地球不同部分所受月球引力之差就是月球的起潮力。太阳对地球也有起潮力。与引力不同，月球对地球的起潮力与月球的质量成正比，而与月球和地球之间的距离的立方成反比，F=2Gmr/d³ (m-月球质量,r-地球半径,d-月地距离)。太阳对地球的起潮力则同理。太阳的质量约为月球的2700万倍，太阳离地球的平均距离是月球离地球平均距离的390倍左右。计算不难发现，由于距离以立方影响起潮力的大小，所以月球对地球的起潮力是太阳的2.2倍。月球和太阳对地球的起潮力引起地球上海水的潮汐，仿佛是一种小小的“刹车片”,其长远的影响一是使地球自转缓缓变慢，大约每10万年减慢两秒。二是起潮力使月球获得一个公转加速力，导致月球以每年3厘米的速度远离地球，所以说，远古时月球比今天离地球近得多，影响也大得多。(据王思潮等）

    潮汐作用对地球最深刻的影响在于，海水流动的摩擦，对海岸的冲击，岩石圈的形变，都阻碍着地球的自转，起着一对"刹车片"的作用。使地球的自转每10万年减慢2秒。16亿年前，地球每昼夜只9小时，一年有800多天，6亿年前的每昼夜是20小时，一年440天。遥想当年，比今天高得多的巨潮扑向海岸。而远古月亮比今天离我们近得多。伴随着地球自转减慢，月球也遵循角动量守恒的规则，以每年3厘米的速度渐行渐远。反过来，地球在月球上引起的固体潮同样带来月球的“自转失速"。直到月亮永远将一面朝着地球才告稳定。说到引潮力也会使地球永远以一面朝向月亮，那还需要至少几十亿年时间。水星公转一周需要88天，强大的潮汐效应虽然还没有使水星以固定一面朝向太阳，但自转周期已经慢到59个地球日。水星自转3圈才看到一次日落日出，因此每昼夜长达176天。比一个水星年还长一倍。(摘自：科技之光-美丽的地球）

　　如果上述理论正确，应有如下推论：

　　1.月球刚形成时与地球的距离仅为22530km，现在为384400km，目前月球的轨道以3.8cm/a的速度向外偏移。起潮力大小与月地距的立方成反比，可算得月球刚形成时对地球的起潮力是现在的(384400/22530)³＝4966.7倍；假设月球轨道外移速率也与月地距的立方成反比，初始月球外逃速度也应为现在的4966.7倍，即可达到惊人的188.735m/a。

　　2.太阳对行星也有起潮力，大小与该行星的半径成正比，而与距离的立方成反比，经计算，太阳对水星、金星、火星的起潮力分别是太阳对地球起潮力的7.0、2.5、0.15倍，结果必是近太阳者自转失速最为严重。太阳的起潮力可导致行星自转速率从外至内迅速递减（类木星行星太远，起潮力甚微可不考虑),但地球与火星相比，半径大距离近的地球自转周期却还快了11分钟，这可能与地球有月球这颗“伴星”有关。地月系可能通过拉大地月旋转半径来抵消了一部分太阳起潮力对地球自转的消减作用。

　　3.如果上述月球起潮力的作用成立，按角动量守恒原理，用地球体积的膨胀来解释自转变慢的原因可能是错误的。相反，如果证实了地球的体积是膨胀的，用起潮力来解释自转变慢的原因则可能是多余的(或是叠加、或是互为因果关系)。