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我们在观察宇宙天体的运行时 ， 发现它们都有着两种基本的运动状态 ， 即自转和公转 。 按照牛顿力学定律 ， 当一个物体在没有受到任何外力或者外力的合力为零时 ， 这个物体就将保持续原有的静止或者匀速运动状态 ， 这个规律也被称为惯性定律 。 在茫茫宇宙中 ， 一个天体不可能不受到引力的作用 ， 因此维持它运动的原因就要归功于所受到的外力合力为零 。 那么 ， 天体旋转最初的能量来源是什么呢？
我们在日常生活中经常可以体会到惯性作用的例子 ， 比如坐在车里急刹车身体会前倾、在水泥地上弹玻璃球可以弹出很远、在冰面上玩陀螺能够持续很长时间等等 ， 但这些例子中的物体运动 ， 隔一段时间以后都会减速最终停止 ， 主要原因在于物体受到了摩擦力的作用 ， 物体所受到的外力合并不为零 ， 因此即使物体都有保持原有运动即拥有惯性的“本领” ， 但在外力不为零的情况下 ， 物体的运动状态肯定会发生变化 。
对于处在宇宙空间中的天体来说 ， 由于空间中的气体分子密度非常微小 ， 几乎可以忽略不计 ， 因此对于较大质量的天体来说 ， 其本身因为时刻处于运动中 ， 它们拥有着巨大的惯性 ， 在其所受到的外力合力基本为零的情况下 ， 它们会一直保持着原有的运动模式 。 对于旋转的天体来说 ， 衡量其转动能量有一个物理量－角动量 ， 即这个物体在转动时其转动惯量与角速度的乘积：L＝I*ω（这里L代表角动量、I代表转动惯量、ω代表角速度） ， 角速度大家很好理解 ， 就是单位时间旋转经过的角度；而转动惯量表达的是物体的质量相对于物体旋转轴的分布情况 ， 其表达式为：I＝m*r^2 ， 这里m为物体的质量 ， r为物体的旋转半径 。
在物理学中有一个应该最广泛的定律 ， 那就是能量守恒定律 ， 而针对旋转的物体 ， 其能量守恒的表达形式就是角动量守恒 ， 旋转物体的能量 ， 在没有外界因素的影响下 ， 不会因物体形状的改变而发生改变 。 我们平时在看冰上运动项目时 ， 运动员身体旋转就遵循着一定的动量守恒定律 ， 当她的四肢伸展开来时 ， 由于四肢距离旋转轴的距离变大 ， 因此转动惯量变大 ， 为了维持角动量守恒 ， 则转动的角速度就会变小 ， 表现出转动的速度变慢；而当她收缩四肢和身体时 ， 表现出的结果正好相反 ， 转动速度就会提升 。
要分析宇宙中的天体－无论是公转还是自转－它最初的能量来源问题 ， 我们按照能量守恒定律来看 ， 势必要有相应的能量输入 ， 而这个输入的能量 ， 则来源于天体形成过程中其组成物质本身所具有的角动量 。 以太阳系为例 ， 在距今50亿年前 ， 其所在的区域还是被大量“浓密”的星云物质所笼罩 ， 这些星云物质来源于上一任大质量恒星在生命演化的末期 ， 通过超新星爆发而形成的 ， 超新星爆发的能量 ， 其中有一部分转化为星际物质的内能 ， 然后星云气体就表现出随机的热运动形式 ， 通过相互摩擦和碰撞 ， 最终在整体上呈现出微弱的旋转运动模式 。
在漫长的引力扰动作用下 ， 这些星云气体持续发生着聚合和坍缩 ， 越靠近质心的区域 ， 星云气体由引力势能转化为动能的程度就越高 ， 从而表现出角动量越大 ， 因此最终形成了围绕星云质心短轴方向不断聚集的圆盘状密集星云 ， 而在距离质心不同距离的区域 ， 其旋转速度各不相同的局面 。 而对于核心区来说 ， 随着坍缩物质越积越多 ， 其本身质量就会越来越大、温度也越来越高 ， 当达到一定程度以后就会在量子隧穿效应作用下激发氢元素的核聚变反应 ， 最终形成向外持续释放能量的恒星 。 在太阳的形成过程中 ， 其组成物质－星云气体原先所具有的角动量 ， 则会被太阳所继承 ， 成为太阳自转的能量源泉 。
而没有被太阳吸收的剩余星云物质 ， 也在围绕太阳公转的过程中 ， 在与太阳距离不同的区域内也进行着缓慢的聚合和坍缩现象 ， 最终在星云物质的引力以及太阳风的吹拂下逐渐形成固态行星和气态行星 。 这些太阳形成之后所剩余的“边角料”本身所具有的角动量 ， 一方面成为行星围绕太阳公转的能量来源 ， 另一方面也推动形成行星绕着一定的自转轴自转的能量来源 。
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