有兩個原因：1，早期對於月球的研究手段有限，所以誕生了很多「只知其表、不知其裡」的結論;2，吃瓜群眾對於科學研究中的隻言片語產生了誤解。
我在網上查了一些資料，月球空心論起源於如下幾個地方：
蘇聯科學家於1970年提出了一種月球空心說的假說。
1972年-1977年，阿波羅登月計劃中，美國科學家在採集了月球地震波後分析的時候，說了一句「The Moon rang like a bell」(月球像一口鐘那樣在響)，意思就是地震產生的振動在月球內部持續了很久。
月球的平均密度為3.3 gm/cm3，而地球為5.5，看起來月球只有是空心的才會相對地球密度低這麼多。
首先，蘇聯科學家產生的月球空心論的假說沒有什麼實在的證據(當時人類還沒有登月進行研究)，他們是通過望遠鏡觀察月球的時候，發現大部分的月球隕石坑很淺、坑底很平，所以就猜想是不是隕石砸到了什麼堅硬的外殼上才會這樣的。這個理由明顯只是在牽強附會。
其次，關於「月球像鍾一樣在響」，這句話確實是存在的，但是這只是為了說明月球的外殼中沒有水、地震波在這樣的結構中迴蕩的時間比較長——這完全就是一個簡單的比喻，並不是說月球就是一口空心的鐘【下圖就是美國太空人奧爾德林在安裝月球地震波的實驗裝置】。有些人別有用心，把這些比喻肆意歪曲，產生了很多讓人哭笑不得的聯想。
然後是月球的平均密度問題，根據現在的一些科學研究表明，月球很有可能原來是地球的一部分，是某一次小行星撞擊地球之後形成的。所以月球主要是由地球最表面的一層物質組成的，這些物質密度比較低，所以月球的相對密度比較低。
那麼月球到底是不是空心的?
從現在的所有科學研究上看，月球不是空心的。理由有如下幾個：
地震波的觀察：NASA根據地震波的數據，證明月球的結構跟地球相類似。並且繪製出了月球的結構圖。
對於月球轉動慣量的分析：月球的密度只能夠分析出月球質量與月球體積之間的相對大小，卻沒有辦法知道月球的質量分布。
能夠表示出月球質量分布的物理量是轉動慣量。根據對月球轉動慣量的分析可以知道，月球的極慣性矩為0.393左右，與一個實心體的極慣性矩十分相似(0.4)，卻與空心月球的極慣性矩值0.6，相去甚遠。
此外，地球的極慣性矩為0.33，證明地球的內部密度要高於外圍。上述研究成果已經刊登在《Science》雜誌上。
關於月球重力分布的測量：根據月球人造衛星Lunar Prospector的軌道數據，科學家繪製出了月球的重力場，重力場分布符合基於上述月球結構圖的結果，證明月球是由類似於地殼、地幔、地核的結構，而不是空心的。
上面這些研究是相當充分的，有著十分充足的科學數據支撐，相比較於「月球空心論」的那些捕風捉影的證據，無疑更加可信。因此，月球空心論可以休矣。而根據現有的研究，科學家繪製出了如下的月球結構圖。
所以說，月球不是空心的，「月球空心論」只是對月球不夠了解的時候誕生的一些假設，現在已經被推翻了。（文章來源SilentTurbine）