塑造宇宙的力量（1）月球朝向地球的一面為何是不變的？

2020-08-28 E聞天下


我們生命的每一時刻，都在體驗著一種力量。它看不見摸不著，我們習以為常，往往忽略它的存在，而它卻無時不在影響著我們。

毫無疑問，這就是地心引力。

儘管它難以形容，但我們知道它與我們同在。

這種自然之力，不僅僅使我們能穩定地依託著大地，在最宏大的宇宙舞臺上，引力同樣扮演著角色。

因為在整個宇宙中，從微小的塵埃到巨大的恆星，引力就是偉大的雕塑家，它於混沌中創造出形狀和秩序，並驅動著鬥轉星移，循環往復。

然而引力也造就了宇宙中一些最奇異的世界，那些超越常識的世界。

鴻蒙初開

自從鴻蒙初開，引力就存在於宇宙之中。

由原始星雲和星際塵埃，引力塑造出璀璨的星河，以及無數的行星及其衛星，使它們在圍繞新生恆星的軌道上運行。

而引力又將這些恆星系統組織在巨大的星系之中。這些巨大的星系在引力之手的驅動下，穿行於浩瀚的宇宙空間。

探求引力之謎

數個世紀以來，探求理解這種根本的自然之力，開啟了一個創造、探索和發現的黃金時代，使我們能夠解釋一些真實的宇宙奇觀。

但在更深的層面，這些探尋又使我們進一步追尋關於宇宙自身的起源和演化之謎，並使我們更深刻地理解我們在宇宙中的位置。

想理解引力如何在宇宙中發生作用，我們只需要看看腳下的大地。

真正思考這個問題的第一位科學家是英國的[艾薩克 牛頓]（Isaac Newton），他在1687年發表的論文《自然定律》裡，描述道 -

「引力是一種存在於所有物體之間的相互吸引力」（「Gravity is a force of attraction between all objects」）

大地的雕塑師

地球產生的巨大引力塑造了自身整體的地形地貌。它使水流衝蝕出巨大的峽谷，它使山嶽有著升高的極限，它勾勒出了整個大陸的樣貌。

地球和月球

這無形之力並不僅僅塑造著我們的世界 -

伴隨著人類歷史，夜空中恆久不變的，是曾經的每個人都凝望過的月亮，目睹它明麗照人的一面。

我們永遠看不到月亮的背面，這完全是地月引力作用的微妙結果。

數百萬年以前，月球的自轉速度還很快。

但自從它誕生之日起，我們的地球伴侶就一直受地球引力的作用。

正如月球使我們的海洋產生了潮汐現象，地球也使巨大的波浪周期性地掠過月球表面。不過這波浪並非在水中，而是在巖土中。

地球引力作用於月球，將它拉伸變成類似橄欖球的形狀。

朝向地球的那部分突起約7米高，當月球自轉時，這個突起會穿過月球表面。「潮汐波」穿過月球，巖石起伏形成7米的落差。

這種巨大起伏產生了阻滯作用，逐漸減慢了月球的自轉。

最終，月球的突起變成正對地球，鎖定了月球的旋轉速度。它完成自轉一圈的時間幾乎等於環繞地球轉一圈的時間。

因此，引力使得月球永遠只有一面對著我們，而隱藏起了另一面。

地球和月球之間的這種引力關係，在宇宙中隨處可見...

待續...

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參考：

WONDERS OF THE UNIVERSE 等

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