月球的自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期完全一致，是巧合還是必然？

【專家解說】：這個(gè)問題從力學(xué)分析上來講比較費(fèi)勁，可以從能量的角度來考慮。 首先要明白兩個(gè)問題，第一是從月球質(zhì)量分布上來說，月球并不是一個(gè)絕對的球體，第二，地球的海洋對月球有一個(gè)潮汐作用（巖石，土地等也有潮汐力，但較海洋比較微弱）。 起初，月球的公轉(zhuǎn)和自傳并不是同步的，這樣當(dāng)月球圍繞地球做公轉(zhuǎn)時(shí)，潮汐力對月球就有一個(gè)作用，這個(gè)作用對月球來說有兩個(gè)效應(yīng)，第一就是公轉(zhuǎn)和自傳的倍率關(guān)系，就是說當(dāng)月球相對地球來看（以地球?yàn)閰⒄障担┳詡髦芷谑枪D(zhuǎn)周期的整數(shù)倍時(shí)，這時(shí)潮汐力對月球來說就是一個(gè)非常規(guī)律的變化作用，這時(shí)月球的自轉(zhuǎn)就會(huì)穩(wěn)定下來，而當(dāng)自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)不是倍數(shù)關(guān)系時(shí)，潮汐力對月球的作用就顯得無規(guī)律，而這個(gè)無規(guī)律的效果就是使月球的自轉(zhuǎn)趨于公轉(zhuǎn)的倍數(shù)，最終月球的自傳會(huì)穩(wěn)定在他公轉(zhuǎn)周期的一個(gè)倍數(shù)上，至于是多少倍要看他本身的自轉(zhuǎn)周期了，比若說自轉(zhuǎn)是公轉(zhuǎn)的3。5倍，那么當(dāng)月球自轉(zhuǎn)穩(wěn)定下來時(shí)他肯定是3倍公轉(zhuǎn)周期，如果是1。2倍最終就是與公轉(zhuǎn)同步。 既然公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的周期相同了，那么我們看到的月球自然只是同一個(gè)面了，所以看不到月球的背部。 剛才提到潮汐力對月球有兩個(gè)效應(yīng)，現(xiàn)在還有第二個(gè)效應(yīng)沒有說，那就是月球在遠(yuǎn)離地球，這也是潮汐力使然。那么我們知道考慮地月系統(tǒng)來說，月球原理地球肯定是機(jī)械能變大了（雖然動(dòng)能小了，但是引力勢能增加的更大），那么月球是如何獲得這些能量而遠(yuǎn)離地球呢？那么這里就牽扯到了潮汐力對地球的作用了，剛才只考慮潮汐對月球的兩個(gè)效應(yīng)，那么對于地月系統(tǒng)來說地球并沒有動(dòng)能，引力勢能剛才已經(jīng)考慮了，那么還有什么能量的參與呢？那就是地球的自轉(zhuǎn)動(dòng)能（轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能），月球原理地球而去的同時(shí)，我們地球的自轉(zhuǎn)變慢了，也就是說在很久以前地球的一天要比現(xiàn)在短，而到很久的將來地球的一天要比現(xiàn)在長。這就是我們地月系統(tǒng)的現(xiàn)在正在進(jìn)行的變化。