为什么月球总是以同一面对着地球

只要细心观察，我们就会发现:月球总是以同一面对着地球，这是为什么呢?科学家认为，月球以每小时16.56千米的速度自转，同时也在围绕地球公转，它自转一周的时间正好和公转一周的时间相同，都是27.3日。所以月球永远以同一面对着地球。

对于月球的另一面，天文学家认为月球背面应和正面差不多，也有很多陨石坑和熔岩海。按照理论，月球是太空中的自然星体，不管那一面受到太空中的陨石撞击的概率应该相同。但是，由探测器发回的照片却显示大为不同，月球背面竟然相当崎岖不平，绝大多数是小陨石坑和山脉，只有很少的熔岩海。这种差异性，科学家目前还无法想出答案。

背后有秘密

要理解这一现象,你可以做一个实验.画一个圆,标出正东西南北方向.你站在圆心(代表地球),再找一个朋友,站在圆上,让他面部朝前(即不扭动脖子),沿着圆逆时针挪动,要求他在沿着圆挪动的时候,保持面部始终朝向圆心,也就是你.那么这样一个过程就基本模拟了月亮饶地球转动的过程.
很明显,在这样一个过程中,你的朋友始终是一个面(前面)面向你.下面理解为什么在这样一个过程中,公转周期等于自转周期.
你的朋友从你的正北方出发,绕着你转动,再一次出现在正北方的时候,他就完成了一个公转周期.(类似于月亮饶地球公转一周的时间.)
下面看看他的自转时间是多少.我们不妨还设定当你的朋友在你的正北位置,面部朝向正南时的姿态为初始姿态..然后我们就可以发现当你的朋友逆时针挪动到你的正西方位置时,他的自转姿态就发生了逆时针90度的旋转.(如果你的朋友在过程中不"自转"的话,那么当他在此位置时,他面向的不是你,而仍然是朝向正南方向.而实际实验时你的朋友在此位置却是朝向正东方向,所以他相对与初始位置逆时针绕自己旋转了90度.
类似地,当他走到你的正南方向时,他相对于初始姿态自传了180度.当他走到你的正东方向时,他相对于初始姿态自传了270度.当他再次走到你的正北方向时,他相对于初始姿态自传了360度.也就是说他完成了一个自转周期.
因为完成一个公转过程就刚好完成了一个自转过程,所以从时间上来看,这个自转周期就等于公转周期.因为在整个过程中,你的朋友总是以身体面部朝向你,也就是说,月亮总是以一个面朝向地球.

月球的自转与公转的周期相等（称为潮汐锁定），因此月球始终以同一面朝向着地球。