公转
gōng zhuàn
公转是一个天体绕另一个天体运行的运动，例如地球每365.25天绕太阳运行一周。
Definition
公转是指一个天体绕着另一个天体运行一整圈：地球绕太阳公转，月球绕地球公转，地球绕太阳公转一整圈的时间就是一年。更准确地说，公转是在引力作用下的轨道运动，绕行一整圈所需的时间就是公转周期；地球每 $365.25$ 天公转一周，沿着一条接近圆形的椭圆轨道，以约 $30\ \text{km/s}$ 的平均速度运行。这一运动与地轴的倾斜相结合，产生了每年一次的季节循环，以及一年之中不断变化的星座景象。这种运动遵循开普勒定律和牛顿引力定律：天体沿一个以中心天体为焦点的椭圆轨道运行，在相等的时间内扫过相等的面积，其周期由 $T^2 = 4\pi^2 a^3 / G(M + m)$ 给出。严格来说，两个天体其实是各自绕着它们共同的质心运行的；对地月系统而言，这个质心距地心约 $4{,}670\ \text{km}$，仍处于地球内部。以恒星为参照测得的周期叫作恒星周期，与以太阳为参照测得的会合周期并不相同。
Example
地球每 $365$ 天绕太阳公转一周，月球则大约每 $27$ 天绕地球公转一周。由于地球每天沿轨道移动约 $1^\circ$，因此同一颗恒星每晚升起的时间都会比前一晚提前约 $4$ 分钟；公转六个月之后，地球夜晚的一侧会正对着天空中完全相反的方向。月球的恒星公转周期是 $27.32$ 天，但它的会合周期，也就是月相变化的完整周期，却是 $29.53$ 天，因为地球同时也在绕太阳公转，月球必须多走一段距离，才能再次回到太阳、地球、月球排成同样位置关系的时刻。
Key Insight
不要把公转和自转混淆：公转是绕着别的天体转动，就像地球绕太阳运行一样；自转则是绕着自身的轴原地旋转。地球的公转本身并不会导致季节变化：如果地轴没有倾斜，那么即便地球绕太阳公转，也完全不会产生季节。公转的效应可以在地球上通过恒星光行差和周年视差来测量，这是恒星位置由于地球位置和速度不断变化而产生的微小偏移；这两种效应分别在1729年和1838年首次被测量到，成为地球确实在运动的直接证据。