Question

为什么月球的自转周期和公转周期相同

Answer 1

地球对月球的潮汐作用，使得月球自转周期变得与其公转周期相同。
月球运动
地球与月球构成了一个天体系统，称为地月系。在地月系中，地球是中心天体，因此一般把地月系的运动描述为月球对于地球的绕转运动。然而，地月系的实际运动，是地球与月球对于它们的公共质心的绕转运动。地球与月球绕它们的公共质心旋转一周的时间为27天7小时43分11.6秒，也就是27.32166天，公共质心的位置在离地心约4671公里的地球体内。
宇宙间天体之间都存在相互间的作用，其中所谓"潮汐作用"是重要的作用形式之一。由于地月间距离相对较近，这种潮汐作用更为明显。太阳系天体中，月球对地球的潮汐作用约为太阳对地球潮汐作用的2.2倍，并远远大于其它天体对地球的潮汐作用。由于月球的潮汐摩擦作用使得地球自转变慢，每天时间变长，平均每一百年一天的长度增加近千分之二秒。同时，由于地球自转变慢，使得月球缓慢向外作螺旋运动，目前月球正以每年3～4厘米的速度远离地球。同样道理，地球对月球的潮汐作用，使得月球自转周期变得与其公转周期相同。月球的自转和公转都是自西向东的。月球的这种自转，称为同步自转。因此，自古以来，人们看到月球总是以同一面朝向我们地球。

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

月球的自转周期和公转周期相同,
确实是潮汐引力造成的。由于潮汐引力，月球指向地球的轴会变得稍长，影响其自转，最终形成“同步”。
这种“同步自转”现象相当多见。最典型的就是冥王星与其卫星“冥卫”的关系，二者相互都是同步的。有人说他们是“姊妹行星”。也有人称地球与月球也是“姊妹行星”。

Answer 4

为什么同步是千古之谜
很多科幻作品都在这里做文章
大概的介绍如下：
自转周期
27天7小时43分11.559秒
（同步自转）
平均公转周期
27天7小时43分11.559秒
月球的两面
月球是一颗同步卫星。因此，月球的正面永远向着地球。另一方面，除了在月面边沿附近的区域因天秤动而间中可见以外，月球的背面绝大部分不能从地球看见。在没有探测器的年代，月球的背面一直是个未知的世界。
月球背面的一大特色是它几乎没有月海这种较暗的月面特征。而当探测器运行至月球背面时，它将无法与地球直接通讯。
因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的，我们只能看见月球永远用同一面向著地球。自月球形成早期，月球便一直受到一个力矩的影响引致自转速度减慢，这个过程称为潮汐锁定。亦因此，部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量，其结果是月球以每年约38毫米的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢，一天的长度每年变长15微秒。