如何用物理解释进动

① 陀螺原理，关于进动原理的解释

陀螺、车轮等受重力而产生的进动：高速旋转的物体存在一个角速度，方向符合右手螺旋定则。重力的力矩m=l×f（注意，是叉乘），其方向也符合右手螺旋定则。在旋转体中，角速度方向与转轴方向平行。根据叉乘的性质，力矩方向始终垂直于转轴方向，即始终垂直于角速度方向。而力矩直接引起角速度的改变（可类比力引起速度的改变），所以角速度方向不断改变。又因为力矩始终拉着角速度往垂直于角速度的方向走，所以角速度方向绕轴旋转。转轴划出一个圆形的轨迹。
原子受电磁力的磁矩进动：原子的磁矩与自旋方向相同，所以它在恒稳磁场中受到的磁力矩г=
m×h（m是磁矩矢量，h是磁场强度矢量。叉乘）也可以产生同样的效果，让磁矩和自旋轴进动。

② 什么叫进动性

由于地球绕太阳公转时，地球的自转轴受到日、月引力的影响，而在空中做锥形运动，也就是物理学上所谓的进动 (precession) 现象，造成“岁差” 。陀螺的自转轴便是典型的进动现象。

简单的说，岁差就是自转轴绕圈圈（就像陀螺要倒地之前，陀螺会倾斜着转圈圈的样子）的现象，地球岁差的周期大约是两万六千年左右；进动（precession）就是岁差，两者名称不同，在于进动是物理学的名词，而岁差则是天文学上的用法。

我们今天都知道时空是弯曲的，可是这个奇怪而又迷人的陈述究竟是什么意思呢？双生子佯谬很好地描绘了狭义相对论时空的刚性结构如何使空间和时间由于观测者的运动而各自改变（收缩或延缓）。广义相对论则完全变革了我们的宇宙观，它断言引力会使整个时空变形。如果在一个给定点上直接的引力效应已被消除，我们仍能测量相邻两点之间的微分效应。在一个缆绳已断掉的电梯里，两个“自由”物体的轨迹在一级近似上是平行的，但实际上两条轨迹线将在6400公里远处的地心相交，因此两轨迹之间就有一个相对加速度（因为它们相互在靠近），对应着一个微分引力场。显示直接引力与微分引力之间区别的一个鲜明事例是海洋潮汐的幅度。虽然太阳对地球表面的直接引力比月亮的强180倍，太阳潮却比月亮潮弱得多。这是因为潮汐并不是由直接引力造成，而是由太阳和月亮对地球上不同点的引力的差异造成。对月亮来说这种差异是6％，而对太阳则只有1.7％。牛顿理论把微分引力效应称作潮汐力。在太阳系里潮汐力是很弱的，而黑洞所产生的潮汐力却能把整个恒星撕碎。然而对广义相对论来说，用潮汐力来描述微分引力是完全多余的，因为这不是一种力学效应而纯粹是一种几何效应。为理解这一点，且看两只开始时沿平行路线滚动且相隔不远的高尔夫球。如果地面完全平坦，它们的轨迹将保持平行，否则它们的相对位置就会改变，一个鼓包会使它们离远，一个凹坑则会使它们靠拢。在宇宙高尔夫球场里，微分引力可以用时空“场地”的弯曲来表示。而且，由于引力总是吸引，这种弯曲就总是凹下而不是隆起。因此，时空弯曲的深刻含义是指由等效原理所造就的引力与几何之间的联系。物体不是在引力迫使下在“平直”时空中运动，而是沿着弯曲时空的恒值线自由地行进。

③ 进动、章动是如何形成的

进动：一个自转的物体受外力作用导致其自转轴绕某一中心旋转形成，陀螺、车轮等受重力而产生的进动。章动（nutation）：当陀螺的自转角速度不够大时，则除了自转和进动外，陀螺的对称轴还会在铅垂面内上下摆动。

章动数值通常可以分为平行和垂直于黄道的两个分量，在黄道上的分量称为黄经章动，垂直黄道的分量称为斜章动。

(3)如何用物理解释进动扩展阅读

进动能使负荷着巨大扭矩的系结物自己旋松或旋紧。自行车踏板的曲柄在左手位置是左旋的，因此进动能使它旋紧，而不是旋松。在不怕诱导力矩进动的螺丝出现之前，有些汽车左边的轮子用的也是左旋螺丝。

对于三自由度陀螺来说，利用其进动性，可对自转轴的漂移进行修正或跟踪等；对于二自由度陀螺来说，利用其进动性，可测量运动物体的角速度或角加速度。这就是陀螺仪的原理。这些也都广泛地应用于航空、航天、航海等领域。

月球轨道对黄道的升交点黄经的变化周期约18.6年，章动中最主要的一项就具有这一周期。章动使得春分点在黄道上和黄赤交角对于各自的平均位置产生周期性的振荡，振幅分别可达17''2和9''2。因而使得天体的坐标如赤经、赤纬等都发生变化。

④ 进动的介绍

进动是一物理学名词，一个自转的物体受外力作用导致其自转轴绕某一中心旋转，这种现象称为进动，也叫做旋进。