月球的一面一直朝向地球，这到底是巧合还是必然？

众所周知，月球的同一侧总是朝向我们，这背后并非机缘巧合，确实隐藏着某种秘密，而这个秘密正是“潮汐锁定”所致。

要探究潮汐锁定的原理，我们首先得了解一点关于潮汐力的基本知识。

设想手中握有一个球形的玩具，用绳子牵引着它并在你头顶旋转，它会变形成一个椭圆的形状吗？

图中所示的这种变形，正是由于绳子的牵引和环绕运动产生的离心力共同影响的结果。玩具被绳子牵引的部位受到向内的拉力，而离心力则在另一侧产生向外的推力，这两个方向相反的作用力一个向内拉紧，一个向外推挤，这就使得玩具的形状发生了变化。

类似地，当一个天体绕着另一个天体旋转时，也会经历类似的过程。

比如地球围绕太阳公转，会同时受到引力和离心力的作用。地球既不会坠入太阳，也不会飞离，正是因为离心力与引力达到了一个平衡状态，但这种平衡只在地球的中心成立。

引力会随距离而减弱，因此地球不同部分所受的离心力是相同的，这就造成了面向太阳一侧的引力大于离心力，而背对太阳的另一侧引力则小于离心力。由此，海水在这两个方向上相对隆起，形成了潮汐现象，这便是潮汐力的作用。

当然，地球上的潮汐受到太阳和月球两者的影响，因此会出现“大潮”和“小潮”的区别，但那是另一个话题，这里就不详细阐述了。

我们需要关注的重点在于潮汐锁定。

如同海水受到潮汐力影响会隆起一样，月球绕地球转动时也会受到潮汐力的影响，虽然月球上并无海洋，但固体物质在长期作用下同样会发生形变，导致月球实际上呈现椭圆状。

那么，一个椭圆的天体在受到引力作用时，会呈现何种状态？

我们可以通过一个夸张的例子来设想一下：

如果一个气球原本就是椭圆的，而绳子系在较长的一端，无论气球原先朝向何方，我们一拉绳子，它都会迅速旋转至受力方向的垂直状态。

同理，椭圆状的天体在各处受到的引力不同时，其较长的部分感受到的引力最强，因此它会有一个倾向，那就是朝向引力方向“垂直”。久而久之，月球这个椭圆体便一直以“垂直”姿态面向地球。

虽然上文的例子略显夸张，但这就是月球总以一面朝向我们的原因——朝向我们的那一面是月球较长的部分。

可能有人会疑问：

既然地球和月球相互施加引力，且地球的固态部分同样会发生形变，为何地球没有被月球潮汐锁定，始终以不同面朝向月球？

这涉及到多个因素，其中一个原因是地球的质量远大于月球。但主要原因是时间不够长。若时间足够长，地球最终也会被月球或太阳潮汐锁定。

例如冥王星与其卫星卡戎就互相进行了潮汐锁定，双方都以一面朝向对方，这与两者质量差异不大、环绕的质心位于冥王星之外有关。

大家可以对比下图，左图显示了地球与月球环绕的质心，右图则展示了冥王星与卡戎环绕的质心，两相比较，差异显著。

冥王星与卡戎的运动使得冥王星更易被“拉长”，越是细长的形状就越容易被潮汐锁定。

而地球与月球的运动方式则使得地球的形变并不明显，被潮汐锁定所需的时间也就更长。据科学家预测，哪怕太阳衰变为红矮星，地球也可能不会被潮汐锁定。