为什么月亮总是只有一面朝向地球「为什么月亮总是只有一面朝向地球」

在地球上，无论是初一还是十五，亦或者是其他任何时候，我们都只能看到月球的一面。这种现象在天文学上叫作“潮汐锁定”，是指天体在公转一周的同时，也绕着自身的自转轴自转了一周。

在太阳系，潮汐锁定现象是十分常见的，比如水星被太阳锁定，月球被地球锁定，火卫一、火卫二被火星锁定……

月亮总是只有一面对着地球，这是因为月球在绕着地球公转一周的同时也自转了一圈。▼

那么潮汐锁定现象的原理是什么呢？下面我从离心力的角度谈谈我对潮汐锁定现象的理解：

一、为什么会发生潮汐锁定现象？▼

根据牛顿的万有引力定律，地球会对月亮产生引力，而月亮在围绕地球公转的过程中，会产生一个离心力，且引力和离心力大小相等，方向相反。

月球球心处受到的离心力等于引力。▼

当然离心力实际上是不存在的，它是非惯性参考系下的一种惯性力，为了让大家理解离心力，下面我举一个例子:

现在假设我们静止站在月亮上，我们会跟随着月亮绕地球公转，这时以月亮为参考系，我们会认为月亮是静止的。那么根据牛顿的力学定律，月亮受到的合力应该为零，但是月亮只受到地球对它的吸引力，所以合力不为零，那么这违反牛顿的力学定律了吗？

因为牛顿定律只有在惯性系下才成立，但是跟随月亮一起围绕地球公转的观察者所在的参考系是非惯性系，所以牛顿定律在这里不成立。为了使牛顿定律在非惯性系下仍然成立，就需要引用一个惯性力，也就是离心力。离心力的大小与地球引力相等，但方向与之相反。引入离心力后，在跟随月亮一起围绕地球公转的观察者看来，月亮同时受到地球的引力和离心力，它们大小相等，方向相反，合力为零。此时月球是静止的，牛顿定律成立。

我们平时看到的月球实际上并不是规则的球形，因为受到地球引力以及离心力的影响，月亮会出现两侧轻微隆起的现象。

月球在靠近以及背离地球的一侧都会出现轻微隆起现象。▼

我们知道，月亮在绕地球公转的过程中，它的球心并不会发生位移(隆起)，因为这一点受到的引力与离心力大小相等，方向相反。

但是当我们以月球靠近地球一侧作为分析对象时，情况就会有所不同。

在靠近地球这一侧上的每一个点都较月球球心更靠近地球，因此受到的地球引力也会大于月球球心处受到的引力。同时，因为离地球更近了，在绕地球公转的角速度不变的情况下，半径越小，受到的离心力也越小，所以靠近地球这一侧的每一个点受到的离心力也会小于月球球心处的离心力，于是靠近地球这一侧上的每一个点受到的引力都会大于离心力，所以会向地球一侧隆起。

月球靠近地球这一侧上的每一个点受到的引力都会大于离心力。▼

月球靠近地球这一侧上的每一个点都受到一个指向地球的合力，所以会向地球一侧隆起。▼

同理，当我们以月球背离地球这一侧为分析对象时，情况是相反的：

在背离地球这一侧上的每一个点都较月球球心更远离地球，因此受到的地球引力会小于月球球心处受到的引力，同时，因为离地球更远了，在绕地球公转的角速度不变的情况下，半径越大，受到的离心力也越大，于是背离地球这一侧上的每一个点受到的引力都会小于离心力，所以会背离地球一侧隆起。

月球背离地球这一侧上的每一个点受到的离心力都大于引力。▼

月球背离地球这一侧上的每一个点都受到一个背离地球的合力，所以会在背离地球这一侧隆起。▼

因为月球球心左右两侧都受到了一个背离自身方向的合力，且大小相等，因此月球会发生两侧隆起的现象。▼

3、为什么会出现潮汐锁定现象？

当月亮发生自转的时候，月球左右两侧受到的力就不会在同一条直线上，因此就会产生一个力矩阻碍月球的自转，久而久之，月球的自转速度越来越慢，直至最终被地球潮汐锁定。▼

同理，只要时间足够长，地球也会被月球潮汐锁定，那时地球自转一圈的时间就会变成20来天。当然，因为月球的质量远远小于地球，所以在被太阳毁灭之前，地球都不会发生被月球潮汐锁定的现象。

但是这种影响还是存在的，据推算，2亿年后，地球自转一圈的时间会变成30个小时。

当然，潮汐锁定现象还有其它的解释，比如上海天文馆有个展馆对潮汐锁定现象进行了解释，以下是解释的内容：

潮汐锁定的含义。▼

月球绕地球公转一周的同时，自转一周，公转周期与自转周期同步。▼

2、产生潮汐锁定现象的原因

月球靠近地球一侧受到的引力大，远离地球的一侧受到的引力小，于是会产生一个力矩阻碍月球自转。▼

3、为什么地球上能看到超过一半的月球表面？

以上是对潮汐锁定现象产生原因的两种解释，那么你更认可哪种解释呢？

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月球为什么总是一面朝向地球呢

因为地球和月球都是在自传的，而且月球还围绕地球旋转，也就是说当月球围绕地球公转的时候，月球也在发生着自传，这样就形成了同步自传，所以我们就只能看到月球的一面而看不到月球的另一面。

月球每小时相对背景星空移动半度，即与月面的视直径相若。与其他卫星不同，月球的轨道平面较接近黄道面，而不是在地球的赤道面附近。

相对于背景星空，月球围绕地球运行（月球公转）一周所需时间称为一个恒星月；而新月与下一个新月（或两个相同月相之间）所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间，本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。

那么月亮这么近距离的围绕地球运行，当然会轻易地被地球潮汐锁定了。太阳系其它行星的卫星，有很多都比月球距离地球还近，所以也就更容易被潮汐锁定了。

扩展资料：

月球以椭圆轨道绕地球运转。这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。白道平面不重合于天赤道，也不平行于黄道面，而且空间位置不断变化。周期27.32日。月球轨道（白道）对地球轨道（黄道）的平均倾角为5°09′。但是已知月球平均每年以3.8cm的速度逐渐与地球离去。

从地球上看月亮，看到的月球表面并不是正好它的一半，这是因为月球像天平那样摆动。地球上的观测者会觉得：在月球绕地球运行一周的时间里，月球在南北方向来回摆动，即在维度的方向像天平般的摆动，这被称为“纬天平动”，摆动的角度范围约6°57′。

月球在东西方向上，即经度方向上来回摆动的现象，被称为“经天平动”，摆动角度达到7°54′。除去这两种主要的天平动，月球还有周日天平动和物理天平动，前三种天平动都并非月球在摆动，是因为观测者本身与月球之间得相对位置发生变化而产生的现象。只有物理天平动是月球自身在摆动，而且摆动得很小。

参考资料来源：百度百科——月球

为什么月球有一面一直对着地球？

“月球一直只有一面对着地球”不就是“潮汐锁定”吗，科学家自然解释清楚了，不是什么特别复杂的问题。潮汐锁定在太阳系是很普遍的现象，木星、土星的一些卫星也是这样。

潮汐锁定，首先说说什么是潮汐。天体运行靠相互之间的引力维系，像地球和月球这样关系的天体，引力是很大的，会引起地面、海洋的变形，被拉近对方，这就是“潮汐”。由于这个变形的存在，此处的引力就稍大于周边的引力，因为距离相当于更近，造成扭转力矩等的变化。

天体自转时，也还不断地受到引力作用。而凸起的这部分被更大的力撕扯着，会逐渐降低月球自转的角动量，长年累月，月球自转速度和公转速度趋于一致，最后完全锁定，只有一面朝向地球。同时月球的轨道距离地球越来越远，目前的观测也证实这样的结论。地球也正在发生这样的事情，现在地球的自转速度已经比几亿年前慢了几小时，也在逐渐远离太阳，如果持续发展，最后被太阳潮汐锁定也不是没可能。

地球对月球的潮汐锁定并不是未解之谜。月球的未解之谜是它的起源和演化之谜，有助于了解太阳系的形成和演变，也有助于了解地球的历史。月球是地球的卫星，它绕地球在进行公转，同时，也进行着自转，月球自转实际上是绕自己的轴相对地球旋转。无论是用地球作参照物还是用恒星作参照物，月球都是相对地球自转的。月球在绕地球公转的同时进行自转，自转公转的周期相同，都是27.32166日，也就是说月球绕地球公转一周，同时也自转一周，所以月球始终以一个面朝向地球。