【科普向】月球的的背面为什么看不见

     众所周知月球是地球的天然卫星，日复一日，年复一年的绕地球旋转，但是很多人就很好奇为什么月球总是有一面始终对着我们，永远看不到月球的背面，甚至有人以为月球背面有外星人基地，他们为了不让我们看到基地，把月球锁住了等等阴谋论。

      其实这原理很简单，就跟我们常常所说的潮汐有关，众所周知河流 湖面 大海的潮起潮落都是 跟我们的月球引力有关，而同样的月球本身也有自己的潮起潮落，同样也是跟地球引力有关，对没错月球也有潮汐，但是这种潮汐跟我们水面的潮起潮落有点不太一样，是月球整体的拉伸也受地球的引力有关，不过更准确说应该是潮汐力。为什么会存在这样的现象的，这就跟我们大家所熟知的引力有关了，众所周知地球有地心引力才让我们能够随意走动站坐立睡眠等，不会让我们飘来飘去，同样的在太空中受到的地心引力较小因此很多人造卫星也同样能与地球产生公转关系，而月球也同样受到地球的地心引力所吸引，才会让我们看到月球绕地球旋转，当然如果我们站在太空中同时受到，而大家都知道月球跟地球的轨道不是正圆的，而是椭圆轨道，主要是因为地球与月球之间都有引力的关系，地球的质量大约是5.97×10的24次方千克，而月球质量大约为7.34×10²²kg，地球比月球重因此受到潮汐力比较小，但是注意了地球轨道也有但是特别小可以忽略不计，月球比地球轻因此受到的潮汐力比较大，因此月球也会有地震（但是比地震小），同时月球也有一定拉伸，并不是一个球体，而是椭圆的球体（与地球差不多，不过地球是受到太阳的潮汐力所拉伸），而这种潮汐关系同样影响了月球自转，由于地球与月球的距离比较近（以太阳系的尺度关系来说）的关系，因此月球就会被地球“锁定”在公转与自转等同的速度使其接近于永远的被地球锁定在同一面，不过但是太阳与月球也同样有潮汐力的关系，在同样受地球的潮汐力关系时，会产生其天平动，而我们一个月能看到月球的59%的表面，你可以用天文望远镜连续拍一个月照片对比看看，不过就单独一天看是因为视觉效果都会少于其50%的表面。不过由于地球自转产生的能量以及角动量地球大多都给自己用了，而只有1/30的能量化为引力势能固定住月球的轨道（当然也跟地月距离有很大的关系），但是月球本身自转也产生了较多的能量转化为角动量，因此根据角动量守恒，月球公转速度会加快，但是其自转速度会变慢，会慢慢拉长地球与月球之间的距离。

      当然潮汐锁定也不单单只有地球与月球之间的关系，像太阳与水星，金星也存在着潮汐锁定的关系，不过不同于地月之间的潮汐锁定的关系，而是水星以2:3轨道离心率与太阳的平均距离比值产生其潮汐锁定；当然还有矮行星冥王星与其卫星凯伦之间也相互存在着潮汐锁定的关系，原理跟地球与月球之间的关系一样，同时他们之间公转自转速度都是完全相等的，也就是说他们永远都是面对面，看不到背面，就像无形的棒子固定了一样，（当然根据科学家的估计月球在未来也可以锁定地球与月球的公转速度一样让，其在同一面使其在长时间面对面，不过这要很久很久乃至太阳变成红巨星吞噬完地球后的几十亿年后才发生）等30个已经被证实的例子，还有24个待证实的例子，而且顺带一句潮汐锁定不仅仅发生在恒星与行星 行星与行星 行星与卫星之间的关系，需要说明的是其像恒星，白矮星，中子星，黑洞（没错黑洞在超出强大潮汐力的范围外也能存在天体）之间存在潮汐锁定，不过均未被证实，而且只能在物理数据及其模型上确认，实际上用肉眼是看不出区别的。

资料参考https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%BD%AE%E6%B1%90%E9%8E%96%E5%AE%9A（潮汐锁定-维基百科）

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%88%E7%90%83（月球-维基百科）

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%BD%AE%E6%B1%90%E5%8A%9B（潮汐力-维基百科）

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