精选
没有想到今年中秋节，科学网这么热闹。也许是今年的月亮特别大，特别亮，更可能是大家的相机都升级了，反正看到好多博友都在网上秀自己拍摄的十五的月亮，看得我只流口水，可惜咱相机不行，勉强用手机拍摄了一幅，实在拿不出手。不过，评价一下别人的还是不错的。
不知何时，大家开始谈论月球的脸面和脑袋的问题了。看到了老邪的文章，他这次倒是一本正经地发了好几篇文章，请求科普，并冠名为“看不见月亮后脑勺的物理机制”，写得好长好长的博文，我记得老邪的文章总是言简意赅的，老长的博文倒看起来不适应了。我耐着性子读了一遍，还是稀里糊涂的。因为我一直觉得这个问题不难呀，所以信手评价到：“老邪呀，我一直不觉得这是一个难题。不用深奥的物理学和天文学知识，其实也能理解的，您是否考虑得太复杂了？至少我根据已经知道的事实是这样理解的：......月球正面是月瘤（月质量瘤），集中着比较多的高密度物质，是月球表面重力比较大的地方。说月球自转或者公转只是人们为了研究方便而刻意的一个定义而已，其实从月球角度看，它根本就没有自转，只是因为月瘤比较重，被地球引力吸引而朝向地球而已。”有人附和说我说得有道理， 我那个得意呀！
关于这个问题，最近一直长期躲猫猫的暧昧教主也出手了，而且还结合自己的专业特长——纺织学专业（有这个专业吗？）来说明，并冠名为“小科普”。这都什么呀，净搞些花里胡哨的东西，以前还出过什么隐形科普。科普就科普嘛，干嘛还加这么多形容词？关键是写的内容看得我是云里雾里呀。我生气地评价道：“本来，我以为自己理解了月球的问题，被你这么一搅合，我糊涂了。不过，从你的文章中，我总结出一句话：月球的自转是靠地球引力‘捻’动的。”本来，偶是想反过来给她“大科普”一下的，显然她不明其意，回复我：“我这是搅合吗？我以为我这下子把大家都说得很清楚了。不对吧，月球的公转是地球引力的结果，但自转的原因，我就是木有搞清楚啊。”唉，怎么说你呢？公转才不是地球引力造成的呢，那是月球自身的惯性与地球引力博弈的结果好吧，你月球要是自己没有惯性，早就被地球拽到自己身上多出一块大陆了；自转才是地球撼动的呢！
OK，也许上述的评论，我都没有说清楚，那我现在就花一些时间，专门撰文配图好好科普一下我的认识。
先上图，对，下面这就是地球，我们都认识。
下面这个呢？是月球。瞎说，月球怎么是这个形状（正如某相声所说的“一头大呢一头小”）？嗯，这个是变形的月亮。因为月球的质量分布不均，质心和形心有很大差异，有一头重，一头轻，这里用大头表示质量重的那一边，就是称为月瘤被我们看到的那一面。这里为了形象起见，特画成这种怪怪的模样，其实是用形状的变化来表示质量的变化（我实在想不出更好的办法）。
虽然月球离地球的距离很远，但显然也不能考虑为是一个质点，其不同质量区域受到地球的引力应该是有足够差异的。如果将月球考虑为一个质点，那还讨论什么自转问题呢，质点转不转有什么区别呢？
既然不同区域受到的引力不一样，那一定是下面的A图这种情况（没有考虑月球和地区之间的距离和体积比例）。
如果不是这种情况，比如没有自转（B图）或者有其他的偏差，那最终由于受力不一样，还是会发生偏转，转成A图的模样。
再换一个角度看看，运动是相对的，转动也是相对的，月球绕地球转，那是以地球为中心。如果以月球为中心，那么也可看成是地球绕月球转。地球转到什么地方，就会牵引着月球受引力大的一面朝向它（C图、D图），所以月球的自转是靠地球引力“捻”动的。
刚准备发这篇博文，又看到了黄秀清在老邪帖子的评价：“认真想想，1楼的回答还是没有触及物理实质，是什么物理原因导致月球的形变和质量分布的不均匀？个人认为还是与潮汐有关。”行，那我再啰嗦几句，尝试解释一下。
虽然现在月球表面是岩石固体，但曾经不是。老早老早的时候，就是刚出炉的月球还没有凉成固态的时候，还是因为地球的引力（这两个星球实在太近了，没有办法），将重的成分拉到一边来了。行，这就算是您老黄理解的潮汐吧，但不是固体潮，应该是液体潮（我自创的名词）吧。
非专业之作，欢迎拍砖！
【补记】看到大家对这个问题越来越有兴趣，今天到办公室后，首先在网上查了一些网页内容（非专业文献，太专业的文献估计我看不懂）看了看，更加深了一些理解。
1）如果月球的自转与地球引力无关，很难想象数十亿年来（网上这么说的，我也很奇怪这是怎么得到的）能保证月球绕轴自转周期与绕地球公转周期相同。当然如果没有这么长时间，有文明记录以来的时间也够长了，也没有发现例外。数学家可以算算，宇宙间的两个星体，如果周期间无明显的关联性，发生这种巧合的几率有多少？所以，月球的自转必定与地球引力有关，而且是决定性的。
2）探究月球的重力分布不均衡问题更有意思。据说，美国宇航员尽量避免在月球轨道上留下太空垃圾，这是由于月球引力场不均，月球轨道非常不稳定，很容易让飞船撞到月球表面。所以，月球卫星轨道通常杂乱无序且短命，部分原因就是因为月球有“月瘤”。这说明，月瘤表面遭受外来撞击的可能性更大，月幔更容易从近地面流出，使近地面的撞击坑更容易被玄武岩岩浆所“灌溉”，进一步加剧质量分布不均。还有解释说，当地球运转到太阳与月亮中间，月亮上便发生了日全食（在地球上却是月全食），日全食会形成月正面的巨大温差（没有大气和水的月球，在有太阳照射和无太阳照射的条件下，差异太大了），一次又一次温度骤变造成了正背面的差别。
3）在网上也找到了一些看似专业和主流的说法，与我博文的说法没有重大差异和矛盾：主流解释说这是“潮汐锁定”的结果。正如同月球使得地球自转渐慢，过去地球也曾使月球的自转变慢，当最后月球自转周期等于它的公转周期时，月球上两处因引潮力而形成的隆起就永远停驻不移，因而不再拖慢自转。这种因引潮力而减慢自转，终于达成自转公转同步现象的效应，这也存在于许多太阳系中的其它卫星。可预期地球的自转转速总有一天会降到于月球公转同步，那时地球和月球就会永远以同一面彼此相望，就像现在的冥王星和它的卫星卡戎一样，三重同步。
就不列参考文献了，有兴趣的可以自己用月球、自转、月瘤等关键词查询。
相关专题：为什么看不到月亮的后脑勺
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