为什么我们看不见月球的另一面？

因为月球的自转周期与公转周期是相同的。以月球绕地球转半圈为例，月球公转了半圈，即月球转到了地球的另一侧，此时如果月球不自转的话，那么月球就会由原来的正面面对地球变成背面面对地球。但是月球本身不是静止的，月球公转半圈的同时月球也会自转半圈，那么此时月球的正面恰好也面对着地球。同理，月球在任何时刻都是正面对着地球的。

众所周知，地球的自转周期与公转周期是不等的，前者为23时56分4秒（恒星日），后者为365日6时9分9.5秒，（恒星年），这意味着地球公转一圈的同时还绕地轴旋转了365圈多。与此不同的是，月球自转周期与公转周期则是完全相同的，即都是27.32166日（27日7时43分11秒），这个周期叫恒星月。两个周期相同，说明月球公转一圈的同时只自转了一圈，这样的结果是使月球总是以正面对着地球。
月球的自转周期与公转周期为什么相同？天文学家认为：这是地球对月球的吸引力所引起的月球表面潮汐摩擦作用的必然结果，而且这种情况早在几十亿年前当月球还处在熔融状态时就已经发生了。
大家知道，地球的质量相当于月球质量的81.3倍，当其强大的吸引力作用于熔融状态的月球时，在靠近地球最近处和最远处的月球表面上会产生两个隆起部分。由于熔融物质具有粘滞性，因此隆起部分并不立刻产生而是要在月球转过了一定角度以后才会产生。但是，地球对这隆起部分的吸引力，又力图将它转向地球，这种转动方向与月球自转方向正好相反，这样就使得隆起部分对月球表面产生潮汐摩擦作用尤如给月球自转施加“刹车”一样，结果使月球的自转速度变慢，自转周期逐渐加长，直到其中一个隆起部分永远对准地球为止，这时候月球的自转周期就正好等于公转周期了。
既然月球的隆起部分对准地球，则在这个方向上的月球直径应该长一些。观测事实证明，这个推测是正确的，不过在这个方向上的直径伸长的程度是极其微小的，大约只有0.36千米，仅及月球平均直径的万分之一左右。
同理，月球对地球的吸引力所产生的地球表面潮汐摩擦作用也会对地球自转起着“刹车”一样的作用，使地球自转速度变慢，周期逐渐加长。当然，加长的速度是非常缓慢的，很难以为人们所觉察。据研究，由于潮汐摩擦，地球上一天的长度每百年才加长0.0016秒。但正是这样一个不起眼的数字，在地质历史上却起了意想不到的累计效应。据推算，45亿年前，地球上的一天只有4小时，30亿年前已延长至18小时，一年日数减少到507天；5.7亿年前，一天约为21小时，一年约421天。按这样的速度变化下去，2亿年后，地球上的一天将延长为30小时，一年日数将减少为300天；50亿年后，地球上的一天将相当于现在的43天，而一年当中的日数将减少为8.5日，真是不算不知道，一算吓一跳！

原载《地理大观园》1993年8月15日总第18-19期

在阴影里啊