地球繞日一圈，看似畫出一個封閉的橢圓軌跡，穩定不變。然而，一旦我們細微觀察，會發現真實的情況並非如此——地球的軌跡實際上正緩緩遠離太陽。
2019年1月3日，地球抵達了其圍繞太陽旋轉的最接近點——近日點。任何圍繞單一大質素天體（例如我們的太陽）運動的物體，都會形成一個橢圓軌跡，並且都有其最接近和最遠離天體的點，這是由特定的軌域所決定的。在過去的漫長45億年裏，地球在太陽系中以一個橢圓形的軌域執行，就像其他所有行星圍繞各自恒星旋轉那樣。
然而，有一件事情或許出乎你的意料——地球的執行軌跡並不是一成不變的，而是隨著時間的流逝，逐漸向外旋轉。今年的近日點比去年要遠1.5厘米，而明年又會比今年更遠，以此類推。這並不是地球獨有的現象，所有的行星都正在逐漸遠離它們的主星。
設想行星們圍繞太陽執行，而太陽則帶著行星們在銀河系中移動。這些行星的軌跡是橢圓形的，似乎固定不變。但若以足夠精確的手段進行測量，會發現它們的軌跡與封閉的、不變的橢圓軌域略有偏差。
每個行星繞太陽執行所遵循的力是同樣的——萬有重力。無論是根據牛頓的觀點——每一份質素都會吸引宇宙中的其他所有質素，還是愛因斯坦的理論——質素和能量彎曲了時空，其他質素在彎曲的時空中運動，大質素決定了小質素的軌跡。
若中心質素保持不變，且是唯一的影響因素，那麽從理論上講，重力將保持恒定，每個行星的軌跡將永遠保持在封閉的橢圓中，永遠不會改變。
但實際情況並非如此。每個恒星系中都包含其他質素，例如行星、衛星、小行星等。這些質素的存在，使得行星的軌跡不再是完美的橢圓，而是隨著時間的推移，進動。這導致近日點，通常也是最接近太陽的點，隨著時間旋轉。
在牛頓的重力理論中，行星圍繞單一大質素執行時，形成完美的橢圓軌跡。而在廣義相對論中，由於時空曲率的影響，還有一個額外的進動效應，使得行星的軌跡隨時間而移動。例如，水星的移動速度為每世紀43角秒，而OJ 287中的小黑洞則以每12年39角秒的速度移動。
此外，還存在其他改變晝夜平分點（春分或秋分）進動的因素。以地球為例，800年前，地球的近日點和冬至點是一致的，但它們正在緩慢分離。由於地球軌域的進動，它們每21000年完成一個完整的周期。
還包括其他因素影響著我們的軌域，比如：
·由於廣義相對論，大質素行星周圍額外的時空曲率導致它們額外的進動。
·太陽系中物質體子的存在，它們在行星上產生阻力。
·重力波的產生，即任何質素（如行星）經過時空曲率變化區域（如恒星附近）時發生的事件，也會影響行星的軌跡。
然而，後兩種效應只有在極端條件下才是重要的，例如非常接近一個大質素天體，或者在太陽系形成的早期階段，原行星盤仍然存在且質素巨大的時候。
原恒星IM Lup周圍的原行星盤不僅顯示了環，還展示了一個朝向中心的螺旋特征。很可能是一顆巨大的行星造成了這些螺旋形的特征，但這一推測尚未得到證實。在恒星系形成初期，這些原行星盤引發了動力摩擦，使得年輕的行星向內螺旋移動，並非完全完美的閉合橢圓。
如今，地球（及所有行星）距離太陽遙遠，圍繞著稀少的物質，自從原行星盤在約45億年前消失後，幾乎沒有什麽能夠消散我們的角動量。對我們影響最大的是太陽風——來自太陽的粒子，它們撞擊地球並附著其上，導致我們失去部份角動量。
總而言之，地球並未圍繞太陽旋轉，而是在遠離它。太陽系的所有行星也是如此。隨著時間的流逝，我們發現距離太陽的距離比上一年稍遠，大約1.5厘米，即地球到太陽距離的0.00000000001%。
太陽本身是導致這一切的原因。
這幅圖展示了太陽的表面和內部結構，包括發生核聚變的核心區域。隨著時間的推移，核心中的氦區域擴大，最高溫度上升，導致太陽的能量輸出增強。
在太陽深處，核聚變正在發生。太陽每秒鐘發射約3.846×10的26次方焦耳的能量，這些能量是透過將質素轉化為能量釋放出來的。愛因斯坦的質能方程式E=mc平方是這一過程的根本原因，核聚變是過程，而太陽持續發射的能量為地球上幾乎所有生物過程提供動力。
但常人很少意識到的是，隨著時間的推移，物質轉化為能量導致太陽損失了相當數量的質素。在太陽系45億年的歷史中，由於核聚變，太陽失去了大約0.03%的原始質素，相當於土星的質素。
太陽系中的行星，按照其物理大小排列，它們遵循著特定的規則繞太陽旋轉。當太陽燃燒核燃料並失去質素時，這些規則保持不變，但行星的軌域本身發生了變化。
太陽每年損失大約470萬噸的物質，這減少了對太陽系中每一個物體的重力。正是這種重力維持了我們所知的軌域運動。
如果重力保持恒定，由於摩擦、碰撞和重力輻射的影響，行星會有一個非常緩慢的向內螺旋運動。但實際發生的變化是，地球和其他行星被迫緩慢地向外漂移，遠離太陽。盡管影響微小，但每年1.5厘米的變化是可計算的，也是明確的。
自1973年以來，由蘇聯發射的Lunokhod-2月球車攜帶了一個角反射器（6號儀器），用於將源自地球的激光反射回月球，以確定地球到月球的距離。盡管這種技術能夠達到厘米級的精度，但沒有類似的技術能夠測量到太陽的距離。
然而，我們尚不能直接測量距離的變化。我們知道這種變化必然發生；我們知道我們正在螺旋式遠離太陽；我們知道這正在發生在所有的行星上。
但我們所希望做的是直接測量這一變化，以此檢驗我們已知的物理定律。這正是物理學的進步：根據我們積累的所有知識和最佳理論預測我們期望觀察到的現象，進行一項實驗，並將測量結果達到所需的精確度，將我們所見與我們所期望的進行對比。
當一切進展順利時，我們的理論得到了驗證；當它們未能得到證即時，這可能意味著我們正處於科學革命的前沿。
使用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（ALMA）進行的觀察，在老恒星R Sculptoris周圍的物質中發現了一種意想不到的螺旋結構。這種結構此前從未被觀察到，很可能是由於一顆隱藏的伴星圍繞這顆恒星執行所致，這是ALMA帶來的眾多出乎意料的科學發現之一。通常，出乎意料的結果可能是新物理或物理系統征兆，而且往往是自然界提供的最引人註目的發現。
對於太陽系而言，如果地球和其他行星沒有螺旋式遠離太陽，那將是一件令人震驚的事情。我們必須遠離太陽的理由是如此簡單且令人信服，以至於我們無法忽視它。
太陽發出我們觀察到的能量，我們可以透過愛因斯坦的E=mc平方來計算質素的損失。
太陽的質素，以及我們行星的軌域參數，決定了它們繞太陽旋轉的路徑和形狀。
如果我們改變這個質素，軌域就會發生易於計算的變化，即使是用簡單的牛頓物理學也是如此。
進行這些計算時，我們發現地球以每年1.5厘米的速度遠離太陽。
當我們排列太陽系中已知的天體，四個內部的巖石行星和四個外部的氣態巨行星尤為明顯。然而，每個圍繞太陽執行的天體都在遠離太陽系的大質素中心，因為太陽燃燒著燃料並失去質素。雖然我們尚未直接觀察到這種遷移，但物理學的預測非常清晰。
太陽透過燃燒核燃料而質素減少，隨著時間的流逝，我們的太陽系軌域上的每個質素都在緩慢地螺旋向外。大約45億年前，我們的星球比今天更靠近太陽5萬公裏，並且隨著太陽的繼續演化，它將變得更加遙遠。
太陽燃燒其燃料的速度正在加快，這也加速了所有行星向外螺旋的速度。雖然這永遠不會解除我們今天擁有的任何行星的束縛，但每個世界的緩慢、穩定和向外的遷移是不可避免的。
