月球的自转周期和公转周期为什么完全一致

Question

如题所述

Answer 1

这个问题从力学分析上来讲比较费劲,可以从能量的角度来考虑.
首先要明白两个问题,第一是从月球质量分布上来说,月球并不是一个绝对的球体,第二,地球的海洋对月球有一个潮汐作用（岩石,土地等也有潮汐力,但较海洋比较微弱）.
起初,月球的公转和自传并不是同步的,这样当月球围绕地球做公转时,潮汐力对月球就有一个作用,这个作用对月球来说有两个效应,第一就是公转和自传的倍率关系,就是说当月球相对地球来看（以地球为参照系）自传周期是公转周期的整数倍时,这时潮汐力对月球来说就是一个非常规律的变化作用,这时月球的自转就会稳定下来,而当自转与公转不是倍数关系时,潮汐力对月球的作用就显得无规律,而这个无规律的效果就是使月球的自转趋于公转的倍数,最终月球的自传会稳定在他公转周期的一个倍数上,至于是多少倍要看他本身的自转周期了,比若说自转是公转的3.5倍,那么当月球自转稳定下来时他肯定是3倍公转周期,如果是1.2倍最终就是与公转同步.
既然公转与自转的周期相同了,那么我们看到的月球自然只是同一个面了,所以看不到月球的背部.
刚才提到潮汐力对月球有两个效应,现在还有第二个效应没有说,那就是月球在远离地球,这也是潮汐力使然.那么我们知道考虑地月系统来说,月球原理地球肯定是机械能变大了（虽然动能小了,但是引力势能增加的更大）,那么月球是如何获得这些能量而远离地球呢?那么这里就牵扯到了潮汐力对地球的作用了,刚才只考虑潮汐对月球的两个效应,那么对于地月系统来说地球并没有动能,引力势能刚才已经考虑了,那么还有什么能量的参与呢?那就是地球的自转动能（转动动能）,月球原理地球而去的同时,我们地球的自转变慢了,也就是说在很久以前地球的一天要比现在短,而到很久的将来地球的一天要比现在长.这就是我们地月系统的现在正在进行的变化.

Answer 2

月球为什么不自转
月球为什么不自转，科学家们始终没有找到答案。地球膨裂说认为，要想找到这个原因，必须搞清地球为什么自转。地球膨裂说认为，太阳系是一个旋转体，因为一个公转物体外侧的速度大于内侧的速度，所以地球背对太阳一侧的速度大于地球面对太阳一侧的速度。因为地球背对太阳一侧的速度大于地球面对太阳一侧的速度、地球外侧的公转半经大于地球内侧的公转半经、地球比较均匀内外侧质量相等，所以根据角动量公式L＝mrv可以看出，地球外侧的角动量大于地球内侧的角动量。因为太阳系不是钢体，地球处于悬浮状态，所以地球刚开始公转时，就在地球外侧的角动量大于地球内侧的角动量的作用下，地球外侧的角速度大于了地球内侧的角速度，产生了自西向东自转。这就像两个轮子的马车，如果一个轮子走的得快，马车就会自转。
如何判断一个物体是否发生了自转，就是我们在我们所在的位置既能能看到一个物体的正面，而且还能看到这个物体的背面，这就是说相对于我们所在的位置，这个物体发生了自转。如果在我们所在的位置只能看到物体的正面，但不能看到物体的背面，这就是说相对于我们所在的位置，这个物体没有发生自转。
任何理论都是相对的，月球自转不自转，关键看相对谁而言。我们在太阳上既能看到月球的正面，还能看到月球的背面，所以我们说月球相对太阳发生了自转。我们在地球上只能看到月球的正面，但不能看到月球的背面，所以我们说月球相对地球没有发生自转。一般说月球是否自转是指相对地球而言。
月球为什么不自转呢？这个问题最近有了答案。绕月飞行的人造卫星测出月球靠地球这一面密度较大，因此月球永远以同一面朝着地球。地球膨裂说认为，尽管月球外侧的公转半经大于内侧的公转半经，月球背对地球一侧的速度大于月球面对地球一侧的速度、但因为月球刚开始公转时靠地球这一面的密度较大，也就是质量大，所以根据角动量公式L＝mrv可以看出，月球内侧的角动量等于月球外侧的角动量，不自转。冥王星的卫星查龙也不自转。
金星为什么自东向西自转（逆转）呢？地球膨裂说认为，尽管金星外侧的公转半经大于内侧的公转半经、金星背对太阳一侧的速度大于金星面对太阳一侧的速度、但因为金星刚开始公转时靠地球这一面内侧的密度比外侧的密度大得多，所以根据角动量公式L＝mrv可以看出，金星内侧的角动量大于金星外侧的角动量，金星就自东向西自转（逆转）。
为了验证我的公转产生自转的理论，我作做了一个地球公转产生自转的模拟实验。在一个大洗衣盆里放满水，用手掌沿盆沿逆时针搅水。当水转起来后，把暖水瓶的塑料盖口朝上放在靠盆沿的水上。这时发现塑料盖在随水逆时针转动（公转）的同时，自身也在逆时针旋转（自转）。这就是无可辩驳的地球公转产生自转的实验。因为地球公转是自西向东的，所以地球自转是自西向东的（逆时针）
再做一个月球公转不产生自转的模拟实验。在一个大洗衣盆里放满水，用手掌沿盆沿逆时针搅水。当水转起来后，把暖水瓶塑料盖里的一侧放一枚硬币，放硬币的一侧靠近盆心，口朝上放在靠盆沿的水上。这时发现塑料盖在随水逆时针转动（公转）的同时，自身并不旋转（自转）。这就是无可辩驳的月球公转不产生自转的实验。
再做一个金星公转产生逆向自转的模拟实验。在一个大洗衣盆里放满水，用手掌沿盆沿到盆心的一半处逆时针搅水。当水转起来后，把暖水瓶的塑料盖口朝上放在靠盆沿的水上。这时发现塑料盖在随水逆时针转动（公转）的同时，自身在顺时针旋转（逆向自转）。这就是无可辩驳的金星公转产生逆向自转的实验。
作者：赖柏林

Answer 3

因为我们永远看到的是月球的一个面。
看不到反面。