轨道角动量

花样滑冰者收回手臂会转得更快；行星掠近太阳时也跑得更快。两者都遵守同一套隐藏的记账：角动量——一种「旋转运动」的量度，在不受干扰时保持严格不变。对轨道而言，它是天体在内外穿梭时被大自然锁定的那个量。

轨道角动量大致是质量乘速度乘到中心的距离，但只有横向（绕中心）的那部分速度算数，向内或向外的那部分不算。由于引力总是径直指向中心天体，它永远无法扭转轨道，所以这个量守恒。这一个事实就是开普勒第二定律的化身：等时间扫过等面积，正是轨道角动量不变的表述。行星靠近且运动快、或远离且运动慢时，乘积都平衡到同一数值。

角动量守恒是天体物理中最深刻的组织原理之一。它解释了为何坍缩的气体云会旋转加速并摊成扁平的旋转盘（因而太阳系与星系呈盘状）、为何轨道不会径直落入太阳除非有东西带走它的角动量，以及为何向恒星与黑洞的吸积受盘中角动量缓慢向外输运所支配。