988570668059866888

月球當然會自轉，而且自轉的週期與其公轉的週期一樣，都是28天。正因如此，月球才總是一面朝向地球。（繞一圈的過程中，一面總是朝向地球，那麼這一個面的方向一定是在不斷變化的，也就是自轉）

但更重要的問題是，為什麼月球的自轉週期和公轉週期一樣？為什麼要一直一面朝向地球？

實際上，像月球一樣一直一面朝向主星的天體可不少。水星一直是一個面朝向太陽，火衛一、火衛二、木衛十六、木衛五……它們都總是一個面朝向主星。這樣的多的例子，告訴我們：這種事情絕非偶然，而是一個很容易發生的事情。

這種現象，科學上稱為「潮汐鎖定」。我們來看看下面的這張圖就懂了：

衛星在主星的引力作用下，會發生形變，變成一個橢球。在實際上，這個形變的程度很小，上圖是為了方便看清才誇張了的。

形變成橢球之後，如果有相對於公轉的自轉，那就會產生相反的力矩（圖中F）。而這個力矩就會阻止衛星偏轉。時間長了，這個力就會一直消耗衛星的相對自轉速度，直到最終只有一個面朝向主星。這就是潮汐鎖定。

章彥博

2019年1月3日， 中國的“嫦娥四號”衛星成功的在月球背面登陸，它攜帶的月球探測車“玉兔二號”也開始了正常的工作，這是人類歷史上第一次在月球背面實現軟著陸，揭開了人類探索月球的新的篇章。

月球在圍繞地球公轉時，也在自轉。在恆星參考系下，月球公轉時間是27.32天，自轉週期同樣也是27.32天，於是就造成了月球總是一面朝著地球。

也正因為如此，千百年來，月球的背面對人類十分神秘。直到近代，人類發射了許多的人造衛星，才終於揭開了月球背面神秘的面紗。

那麼，為什麼月球的自轉週期和公轉週期嚴格相等呢？為了解釋這個問題，我們首先要從一個虛擬力：慣性離心力說起。

慣性離心力

力是物體之間的相互作用，需要有施力物體和受力物體，比如重力、摩擦力、彈力、電磁力等都是真實存在的力。但是，有時候為了數學處理的方便，我們會引入一些虛擬的力，它們不存在，但是引入之後會使問題的討論變得十分方便，慣性離心力就是這樣一種力。

我們都有過這樣的經歷：在公交車上，如果公交車向左轉彎，我們的身子會不由自主的向右歪。在遊樂場裡有種類似旋轉鞦韆的設施，一旦轉動起來，人就會飛到空中，這些都可以看做慣性離心力的作用。

我們可以設計這樣的一個模型來說明慣性離心力：有一個勻速旋轉的圓盤，上方固定了一個小球。原本小球和圓盤一起旋轉，但是某個時刻，小球和圓盤的連接突然斷掉了。此後，圓盤會繼續旋轉，但是小球會憑藉慣性做勻速直線運動。

此時如果我們站在圓盤上看，就會覺得小球離中心點越來越遠，好像有一種力正在拉著小球向外運動，我們可以把這種力叫做慣性離心力。

經過物理學的推導，慣性離心力的公式為：

其中m表示物體的質量，r表示物體到旋轉圓心的距離，而ω稱為角速度，表示物體旋轉的快慢，它的大小等於2π與旋轉週期的比。從公式可以看出：物體的質量越大，距離中心越遠，旋轉的越快，那麼慣性離心力就越大。

潮汐

利用慣性離心力，我們就可以方便的解釋潮汐了。

我們知道：地球時刻受到太陽的萬有引力作用，同時地球在圍繞太陽做圓周運動，因此還受到了慣性離心力。

萬有引力的大小為

其中G是萬有引力常數，M和m分別是太陽和地球的質量，r是太陽和地球的距離。容易看出：萬有引力是隨著距離的增大而減小的。

另一方面，如前所述，離心力的大小為

離心力是隨著距離的增大而增大的。

在地球中心O的位置，這兩個力剛好等大反向，合力為零，因此地球的公轉半徑幾乎不變，既不會靠近太陽，也不會遠離太陽。

不過，在地球的表面上情況並不是這樣。如果有一個物體在地面上靠近太陽的A點，由於距離太陽近，因此萬有引力變大，離心力變小，萬有引力和離心力的合力指向太陽。類似的，在地面上遠離太陽的B點，物體所受的萬有引力變小，離心力變大，合力背離太陽。這裡A點和B點所受的合力稱為引潮力，是背離地球的。

在地面上有一種非常容易流動的物體：水。由於剛才所述的原因，A點和B點的水都會受到最大的引潮力作用，這會使水面拱起，形成漲潮。同時，水會向A點和B點流動，而在地面上另外兩個位置C和D，水面就會下降，形成落潮。這種因為太陽造成的漲潮和落潮稱為太陽潮。

與太陽潮類似，月球對地球的吸引力和慣性離心力的合力就是月球的引潮力，而且由於月球距離地球更近，月球的引潮力比太陽更大。在地球朝向月亮的一側和背離月亮的一側，會形成月亮潮的漲潮，這種潮水稱為太陰潮。

在農曆初一（朔）和農曆十五（望）的時候，太陽、地球、月球在一條直線上，此時太陽潮和太陰潮的漲潮相互疊加，就會形成大潮。但如果太陽-地球、地球-月球連線相互垂直，就會造成太陽潮和太陰潮相互抵消，形成小潮。

雖然從理論上講大潮的日子都應該是農曆初一和十五、十六，但是由於地球地形等因素的影響，各地大潮的時間稍有不同，例如錢塘江大潮就是在每個月的初三和十八最為壯觀。

潮汐鎖定

理解了離心力和潮汐的原理，我們終於可以解釋為什麼月球總是一面朝著地球了，我們稱之為潮汐鎖定。

不光月球對地球有引潮力，地球對月球同樣有引潮力。但是月球表面上卻沒有水，所以也沒辦法形成潮汐。不過，在引潮力的作用下，經過漫長的歲月，月球上的岩石也會發生流動，月球朝向地球和背離地球的兩側會被拉長，月球變成了橢球體。

在月球圍繞地球轉動的過程中，月球的長軸一直朝向地球。這是因為：假如月球轉動過程中自轉週期與公轉週期不嚴格相等，造成長軸方向偏離了月地連線，引潮力就會及時糾正月球的姿勢：A點的引潮力指向地球，B點的引潮力背離地球，兩個力不共線，造成月球轉動，直到月球的長軸指向地球，兩個引潮力共線抵消未至。

就是在引潮力的作用下，經過十分漫長的過程，月球被地球鎖定了，所以它只能一面朝著地球。

也許有小朋友要問：既然月球被地球鎖定了，地球為什麼沒有被月球鎖定呢？這是因為地球的質量要比月球大很多，鎖定地球需要經過更加漫長的時間。其實，由於引潮力的原因，地球的自轉週期的確在變大，也就是一天的時間越來越長。再經過幾十億年，地球也會被月球鎖定，到了那個時候，地球的一天和一個月就是同樣的時間了。

宇宙中有許多質量較小的星球，現在已經完成了相互鎖定。例如冥王星和它的衛星卡戎，它們就是彼此鎖定的：兩顆星球彼此面對面，圍繞共同的中心旋轉。宛如一對彼此相思，卻不能在一起的戀人。

李永樂老師

月球會自轉，也確實總是一面朝著地球。

其實導致這種現象的原因很簡單，就是因為月球的公轉週期=自轉週期，都是27.23天。也正是因為月球的公轉和自轉週期相等，所以我們才總能且只能看見月球的一面。

你想啊，如果月球只公轉，不自轉，那麼我們是其實是能看見月球的每一面的。但如果月球繞地球一圈的時間裡，剛好自己也轉了一圈，那麼產生的結果就是——永遠只有一面對著地球。

如果想不明白的話可以自己在空地找一箇中心點，把中心點當做地球，自己當做月球，繞著這個中心點走一圈，並且在走的時候保證永遠是正面對著這個中心點的，就很容易理解了~

關於月球公轉和自轉週期相等，也涉及到一個天文學名詞——潮汐鎖定。

潮汐鎖定的出現，和地月之間的引潮力有關係，月球對地球的引潮力在地球上形成了潮汐，而地球對月球的引潮力長期作用下使月球出現了形變，成為了一個橢球體。

這時候呢，月球在自轉和公轉的過程中就會被地球“鎖定”，表現出來的結果就是，只能是月球的長軸正對地球。而一旦自轉和公轉週期有偏差，月球長軸就不在正對地球，長軸上受到的引潮力指向不同方向，在兩個力的作用下月球會發生轉動，又會轉回到原來對著地球的角度。

以上，希望我的回答能幫助到你，覺得有用的話就點個贊吧~

不吃腸的大腸

我們在地球上總是看到月球的同一面，是因為月球繞地球的公轉週期為27.3個地球日，月球在繞地球公轉的同時進行自轉，週期為27.3個地球日，正好是一個恆星月，叫做“同步自轉”，由於月球繞地球公轉一週時剛好自轉一週，月球自轉週期和公轉週期相等，所以我們在地球上只能看見月球的正面，如果月球不自轉的話，月球每公轉一週，我們都能360度地觀看月球表面至少一次。

月球的運動，就像在太陽系中其他大多數衛星的自轉和公轉一樣，是奇蹟般地同步的，這不總是自然形成的，目前的猜想是月球形成於一次巨大的小行星衝擊，最初的自轉和公轉我們並不知道，但在如此近的距離內，地球的引力把月球拉扯成一個橢圓的形狀，凸起的一面面向地球。

直到1959年，蘇聯的月球3號探測器拍到了月球背面的畫面。我們才得以知道月球另一面的樣子。

許多謙

月球的公轉跟自轉都是27.32天。為了保持只有一個面面向地球，月球必須靠自轉不斷的修正因公轉對地球造成的角度偏差，月球圍繞地球公轉如果是逆時針的，那麼月球的自轉一定也是逆時針的，因此始終保持著一個面面向著地球。那麼為什麼月球要靠自轉來修正呢？是因為地球對月球的潮汐力鎖定造成的。月球不規則凸起面總是對著地球，這就像指南針圍著圓形磁鐵旋轉總是同一個極性面對圓形磁鐵一樣，當指南針圍繞圓形磁鐵旋轉一週時，指南針自身也不知不覺自轉了一週。

散步的人——————

潮汐鎖定！

{!-- PGC_VIDEO:{"thumb_height": 640, "file_sign": "d95b961252afffffa9c0b8436cad4c18\

石油城蘆葦粉

月球之所以公轉與自轉同步，其實是月球不會自轉，而是在圍繞地球公轉時在地球引力或磁力的作用被滾了一圈，否則那個設計月亮的物質得做多少複雜的計算和設計才能讓月亮公轉與自轉同步？

CRRCPJY

用腦子想想再問問題。月球要是不自轉他還怎麼永遠一個面對著地球？

若雪Yuki

潮汐鎖定，自轉週期等於公轉週期。

老饅頭簸箕

月亮在繞地球公轉時，自身也在自轉，如果月亮繞地球轉了三百六十度，也正好自身了一圈，這樣月球的同步自轉使它永遠一面朝著地球，另一百背對著地球。

關鍵字: 月球 地球 朝向