Question

为什么说如果月亮只有公转而没自转，地球上的人将可能观察到月球的背面？

一个物理问题

Answer 1

看一下下面的图，想象一下。

这是月球自转与公转同步时（也就是现在情况）的示意图。小人头部指向图片的右边。由于月球自转与公转同步，小人头部指向也随月球自转而移动，不管月球公转到轨道的什么位置，地球都在小人头顶上的位置，月球背面从地球上是看不到的。

如果月球只有公转，没有自转，我们从上图中左侧开始想象。

月球从左侧开始公转，月球上的那个小人所在的月面朝向地球。当月球公转到下方位置时，由于月球不自转，小人头顶所指的方向不变，仍指向图片的右边。当月球公转到图片右侧时，小人头部还是指向图片右边，不指向地球，指向公转轨道的外边了。此时，月球背面也就刚好朝向地球了。

随着月球继续公转，月球背面又渐渐转出，正面又渐渐朝向地球了。

所以说，如果月球只有公转，没有自转，我们从地球上就可以看到月球背面了。

Answer 2

月球受到地球引力的束缚，不能靠近地球，也不能离开。就像一根绳拴着月球，伴随地球旋转。
月球自转和公转的时间相同，再有地球的自转和公转，我们只能看到月球的一个面，月球的背面永远是黑夜。

追问

月球有自转，它背面不也是黑夜吗

追答

知道错了，已经改正。谢谢

Answer 3

月亮的公转与自转速度是同步的，所以，地球上任何地方观察月亮，都永远是正面。这个现象叫做潮汐锁定。当然了，只要月亮不自转，或公转与自转速度不同步，我们就可以观察到他的另一面了。

追问

那为什么月亮不自转就可看到背面？

追答

因为地球和月亮并不是单纯的“月亮绕着地球转”，而是二者绕着双方的质量中心转，这个质量中心并不是地球的中心，所以，在地月系统中，地球的位置也是有稍微改变的(尽管很小)，但只要有稍微改变，因为自转的原因，就可以观察到月亮的背面。当然，在天体物理规律里，月亮是不可能不自转的。