第4章 ——月球为什么始终只有一面面向地球

2023.9.5

目前所知，月球在围绕着地球旋转的过程中，始终只有一面面向地球，另一面始终是背向地球-被称为月球的背面。

为什么会出现这种现象呢。有这两种可能都能解释的通。

第一种可能是：月球自转的轴垂直于月球

绕地球公转的轨道平面，并且，其自传一周的周期（时间）和绕地球公转一周的周期相同，方向相同。这样的话，月球就绕垂直于月球绕地球公转轨道平面的轴进行自转。当月球绕地球公转一定角度后，月球刚好同方向自转同样的角度。这样就刚好形成了月球始终只有固定的一个面面向地球的状况。

另一种可能是：月球的不均匀性。月球的质量分布不均匀也好，物质分布不均匀也好，但是有一点是不变的，就是地球对月球的引力并不是按体积平均分布的。在面向地球的一面或者说半球，地球引力要明显大于月球背面或者半球的引力。这样就相当于有根无形的绳子拴在面向地球的一面，所以不管月球怎么绕行地球，不管时间是多少，都只有拴着绳子的一面面向地球，而其背面永远背向地球。这种情况，我们同样可以用磁铁进行模拟验证。用两个磁铁，一个作为圆心，模拟地球；一块铁块固定在一个圆球的半球内，模拟月球。固定铁块的半球用颜色涂一下。然后在垂直于固定铁块的平面的垂直方向传一个洞，用一个铁丝或者棍子穿过去，使小球能自由转动。把这跟轴垂直固定在平面上。当移动这跟轴使小球绕磁铁运行的时候，涂颜色的半球由于受引力的作用，永远面向磁铁，而另一面则永远背向磁铁。

这两种可能都能很好解释月球为什么只有一面面向地球。区别在于，第一种可能，允许月球是匀质的，也就是说，地球对月球的引力是均匀的，并且月球绕地球运行的轨道需要是一个平面。第二种可能，需要月球是不均匀的。但是，月球绕地球运行的轨道可以不在一个平面内。