「科普」地球自转变慢竟和月亮有关
“春江潮水连海平，海上明月共潮生”
张若虚的这首《春江花月夜》堪称“孤篇压全唐”。但在这里我们不对这首古诗进行艺术赏析，而是分析这句诗当中蕴含的物理现象。古人对大自然的观察总是如此细微，即使无现代科学方法，往往也能得出正确的结论。
“海上明月共潮生”描述的是月亮伴随着潮水从海上升起，月生潮也生，这其实就是“潮汐”的形成和月亮之间的关系的真实写照。
众所周知，地球是一个被水环绕的星球，其海洋面积占71% 。月亮作为地球的卫星，被地球的万有引力牢牢地吸引着。相反的，月球的万有引力也吸引地球。但是月球对地球的万有引力随着距离的增长而成平方衰减，所以整个地球受到的引力是不均匀的，靠近月球的地方受到的引力大，远离的地方受到的引力小。正是这种不均匀的引力场存在，使得地球出现了“潮汐”。
如上图所示，我们可以看到地球两端的水出现了峰值，峰值的地方也就是涨潮的最高值。从图中我们可以推断出一天有两次涨潮，正如其名字，白天涨潮称为“潮”，晚上涨潮称为“汐”。
在网上我们可以查到“潮汐表”来了解每天的涨潮落潮时刻，而老渔民们则是根据农历来判断涨潮落潮时刻，其原因就是农历和月球的位置是对应的。
“潮汐”的形成，给地球带来的影响是地球自转速度的减慢，称为“潮汐加速”。地球两端海水的高潮位置是随着月球绕地球公转的位置而变化的（如上面动图所示）。而地球自转的角速度和月球绕地球公转的角速度是不一样的，这就造成地球自转会拉着“潮汐”走，给“潮汐”加速。相反的，“潮汐”则会给地球一个反作用力，减慢地球的自转。
在40亿年前，地球自转速度是现在的3倍。根据角动量守恒，地球自转速度的减慢，必然会导致地月距离的增加。美国人登月时曾在月球表面安装一面镜子，让科学家发射激光并反射回地球，以此来就算地月距离。根据现有的结果表明，月球正以每年3.8厘米的速度离开地球。
月球能让地球的自转速度变慢，同理，地球也能让月球的自转速度变慢。当月球的自转周期变慢到和公转周期一样时，我们就称之为月球被地球“潮汐锁定”。只有卫星会被所环绕的质量更大的天体所“潮汐锁定”。
月球被“潮汐锁定”后，在地球上我们就永远只能看到月亮的“正面”，“背面”是看不到的。于是就造成一个误解：。这其实是一个很低端的错误，举一个特例来说明。发生日食时，月球处于地球和太阳之间，月球的“正面”对着地球，它的“背面”不就正好对着太阳吗？
为什么我们要探索月球的“背面”？在地球上研究宇宙射线会有来自地球上电磁波的干扰，而月球“背面”会把地球上电磁波的干扰给屏蔽掉，可以监测到来自宇宙的微弱信号，这可以为科学研究提供了重要的资料。
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