月球公转和自转时间为什么一样

A. 月球自转为什么和公转一样

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。

B. 为什么月球的自转周期和公转周期是相同的

潮汐锁定（或同步自转、受俘自转）发生在重力梯度使天体永远以同一面对着另一个天体；例如，月球永远以同一面朝向着地球。潮汐锁定的天体绕自身的轴旋转一圈要花上绕着同伴公转一圈相同的时间。这种同步自转导致一个半球固定不变的朝向伙伴。
在太阳系中许多值得注意的卫星最值得注意的就是潮汐锁定，因为它们的轨道非常接近而使潮汐力因为距离的减少而迅速增加 (与距离的三次方成反比)。值得注意的例外是气体巨行星外围的不规则卫星，距离比那些知名的大卫星远了许多。
冥王星和卡戎是潮汐锁定的一个极端例子。与主星相比，卡戎是一颗相对较大的卫星，轨道也非常靠近，使得冥王星也被卡戎潮汐锁定。实际上，这两颗天体彼此相互环绕着 (质心位于冥王星外)，好像是以一根竿子固定着表面的一个点而相对着。
管月球的自转和公转完全被锁定，但是由于天秤动和视差，从地球重复的观测，仍可以看见月球总表面的大约59%。天秤动主要的成因是月球轨道的离心率造成的轨道速度变化：使地球的观测者在周场上可以多观测到约6°。视差是几何学的效果：是在地球表面上相对于地月中心联线的偏移量，而因为这个关系，使月球在我们的地平线时，可以多观察到月球表面的一点边缘 (大约1°)。

C. 为什么月球自转周期和公转周期正好相等呢

其实并不是偶然!
!
本来,月球公转和自转是不同步的.这样,月球和地球之间会存在一种类似“引力摩擦”的机制,从力矩的角度讲,就是两者互相对对方施加一个阻碍对方自转的力矩.记过长时间的积累,月球已经达到了稳定平衡,也就是所谓“潮汐锁定”.而地月系角动量是守恒的,两者自转角动量会转化成公转角动量,这就是月球慢慢离地球远去的原因.目前地球还没有出现自转公转周期相等这种情况,是因为地球还没有被月球和太阳潮汐锁定!

D. 为什么月球公转和自传周期是一样的

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.

E. 为什么月球自转公转周期相同

这是地月之间的潮汐力长期作用的结果。液体、固体、气体都会受到潮汐力，不要以为只有海洋才能受到潮汐力。而且潮汐力是相互的，月球对地球施加潮汐力，地球对月球也施加潮汐力。

潮起潮落（对于月球来说是固体潮——月表岩层周期性的起伏，幅度比液体小）的方向基本上是在地月的连线上，所以从空间上看，地球上潮起潮落的周期就是月球绕地球的公转周期，这比地球的自转周期慢很多，于是，潮起潮落通过摩擦力、压力以及局部引力等方式不断使地球的自转速度慢下来，就像一个松松的刹车片那样。地球的自转速度已比远古时慢了许多，将来的某天，地球的自转速度也会慢到月球绕地球的公转速度的程度。

基于同样的减速机制，月球即使在最初形成时自转很快，也最终会慢到公转与自转周期相同。又由于月球比地球小得多，月球的转动动能也小得多，所以潮汐力在很早以前就使月球的自转速度减慢到与其公转速度相同了。当然，可能最初月球形成时的自转速度就与公转速度相差不大，这样它很快就会在潮汐力的作用下变得同速。

月表有高山和平原，伽利略时代使用的望远镜就能看清那些地形的大致分布，长时间观测后发现这些地貌的分布总也不变，说明月球只把一面展示给地球人，另一面总是藏在背后。

F. 月亮的公转和自传周期，是否是相同的

月球的自转周期与公转周期基本一致，是潮汐锁定导致的，可以说是一个必然的结果，对于大多数卫星来说，被行星潮汐锁定是必然的结局，如果某个卫星还没有被被其行星锁定，那其实也只是个时间问题罢了，总会有被锁定的一天，就连太阳锁定地球都是迟早的事，

图

G. 月球自转周期和公转周期绝对一致吗

绝对一致。
月球的自转周期为27.32166日，正好是一个恒星月，不多也不少。所以我们总也看不到月球的背面。
当然，由于月球围绕地球公转也是一条椭圆轨道，有近地点和远地点之分，在公转轨道的不同部分，自转速度与公转角速度不匹配，所以我们能够看到的月面实际上并不是50%，而是大约59%。但以整个公转轨道来看，月球的自转周期与公转周期仍然是绝对一致的。

H. 月球的自转周期和公转周期为什么完全一致

因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的，地球上只能看见月球永远用同一面向着地球。自月球形成早期，地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。

I. 为什么月球公转与自转周期相等

这个现在还没明确统一的答案。我觉得比较有道理的一个给你分享下：是因为地球对月球引力所导致的潮汐力使月球自转趋向于公转周期，最终形成“同步”，远古月球自转应该是比较快的。其实地球也一样，远古的一天比现在要短。
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”

J. 为什么月球自转和公转的时间是相同的

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