由于地球與月球之間的引力作用（類似潮汐），月球正在遠(yuǎn)離地球。月球每年遠(yuǎn)離地球約3.8厘米。

月球遠(yuǎn)離，“真兇”是誰？

1695年，埃德蒙·哈雷開始埋首于彗星軌道的研究。這是一件極端需要勤奮與耐心的工作，不光是因?yàn)轶@人的計(jì)算量，還有從卷帙浩繁的故紙堆里一點(diǎn)點(diǎn)搜尋相關(guān)記載的水磨工夫。直到十年后哈雷才發(fā)表了關(guān)于那顆后來以他名字命名的彗星的計(jì)算，但在那之前，他先發(fā)現(xiàn)了一件看上去匪夷所思的事：

從歷史記錄中的日月食時(shí)間來看，月球的運(yùn)行速度似乎發(fā)生了變化。

要是再退回去兩百年，恐怕根本不會(huì)有人相信月亮居然會(huì)有什么改變。幸好在哈雷那個(gè)時(shí)代，科學(xué)剛剛?cè)〉昧艘粋€(gè)偉大的勝利：《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》出版，牛頓的萬有引力理論為人類提供了分析和認(rèn)識(shí)宇宙的武器。如果沒有證據(jù)表明歷史記錄出了錯(cuò)，那么記錄下來的事不管有多難以置信，都應(yīng)該先認(rèn)為它發(fā)生了。于是天文學(xué)家們摩拳擦掌地向這個(gè)謎團(tuán)撲了上去：首先是計(jì)算出了月球運(yùn)動(dòng)的變化量，每一百年多移動(dòng)了10角秒。10角秒是多大的距離？它僅僅是1度的1/360。這樣的變化真是太微乎其微了，難怪直到17世紀(jì)末才被察覺。天文學(xué)家由此計(jì)算了月球的軌道，這個(gè)發(fā)現(xiàn)意味著它正在遠(yuǎn)離我們。沒人對(duì)此感到恐慌，牛頓已經(jīng)告訴了大家，引力揮舞著控制整個(gè)太陽系乃至整個(gè)宇宙的指揮棒，一定有什么東西的引力影響著月球，只需要找出它是誰。太陽是第一個(gè)“嫌犯”：它的質(zhì)量最大，引力作用想必也最大。其次是金星，它是離地球最近的行星。不過接下來的計(jì)算就讓天文學(xué)家們有些挫?。禾柕挠绊?mdash;—專門術(shù)語叫“攝動(dòng)”——頂多只能解釋月球運(yùn)動(dòng)變化量的一半，而金星的攝動(dòng)完全可以忽略不計(jì)。至于火星，比金星更小又更遠(yuǎn)，那就更不能指望了。

解釋這個(gè)現(xiàn)象的最終可能落在了地球身上。在哈雷發(fā)現(xiàn)月球變化的一個(gè)半世紀(jì)之后，人們確定了導(dǎo)致月球遠(yuǎn)離地球的“真兇”：那就是地球自己。

地月相吸，為何越來越遠(yuǎn)？

假如地球和月球都像高中物理習(xí)題集的描述那樣只是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，那地球的引力是絕不可能反而把月球推走的。但它們?cè)谡鎸?shí)世界中不但是個(gè)巨大的球，而且是個(gè)會(huì)變形的巨大的球。要是你曾經(jīng)在皓月當(dāng)空的夜晚在海邊漫步，就會(huì)對(duì)這種變形有著深刻的感受。同一個(gè)地點(diǎn)的海面每天會(huì)經(jīng)歷兩次高潮——月球吸引著包裹在地球表面的海水，形成一個(gè)橢球形的“水球”，水球的長(zhǎng)軸方向從地球指向月球。長(zhǎng)軸方向的海面在一天中達(dá)到最高，這是“潮”；短軸方向的海面在一天中最低，這是“汐”。

潮和汐的產(chǎn)生，是因?yàn)榈厍虮砻娌煌牡胤绞艿讲煌笮〉脑虑蛞Γ晕锢韺W(xué)上用“潮汐力”來稱呼由于引力差異而產(chǎn)生的力。地球在月球的影響下產(chǎn)生潮汐，月球雖然表面沒有海洋，也照樣會(huì)在地球的影響下產(chǎn)生非常微小的拉伸變形，不妨把這看作是固體的“潮汐”。

現(xiàn)在你退到海岸的高處，海面不斷升高，浸濕了沙灘。別忘了，與此同時(shí)地球在自轉(zhuǎn)，而月球在繞著地球公轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)比月球公轉(zhuǎn)快得多，所以海面的最高點(diǎn)根本來不及恢復(fù)原狀，馬上就會(huì)被地球的自轉(zhuǎn)帶到月球的前方：瞧，月亮不是漸漸偏西了嗎？這一大團(tuán)凸出的海水可以近似地和月球單獨(dú)“結(jié)算”引力，前方的海水和落在它身后的月球互相拉扯。先進(jìn)帶動(dòng)后進(jìn)的結(jié)果是月球在軌道上獲得了加速度，來自地球的引力不能讓它安分待在原來的軌道上，于是月球竄到了能量更高、離地球更遠(yuǎn)的軌道，這就是“潮汐加速”。而地球呢？原本好好的自轉(zhuǎn)著，卻被一團(tuán)向后的海水拖了后腿，自轉(zhuǎn)的速度不得不稍微放慢一點(diǎn)。這樣的情況每時(shí)每刻都在地球的海面上發(fā)生，日積月累，后果終于變得不可忽略。

要是你覺得地球的變化似乎很難有切身體會(huì)的話——過去 10萬年累積下來，地球的自轉(zhuǎn)周期一共變慢了1.5 秒，這確實(shí)對(duì)我們的生活沒啥影響。那么我們不妨抬頭看看月球，月球并不是天生這樣癡心一片朝向我們的，它當(dāng)初也有自轉(zhuǎn)，只是它的質(zhì)量比地球小，自轉(zhuǎn)已經(jīng)被來自地球的潮汐力“消滅”了。月球表面的固體潮最后被牢牢地鎖定在正對(duì)地球的方向，永遠(yuǎn)只能用同一面朝向地球，這就是“潮汐鎖定”。

質(zhì)量較小的月球已經(jīng)被鎖定了，質(zhì)量較大的地球也正前進(jìn)在被鎖定的路上。月球在潮汐的幫助下，不斷地“偷走”地球自轉(zhuǎn)的能量，一直要到地球的海潮也被鎖定在正對(duì)月球的方向，潮汐的這種“吃里爬外”的行為才會(huì)結(jié)束，科學(xué)家估計(jì)這需要好幾十億年的時(shí)間。到那個(gè)時(shí)候，潮起潮落和月升月落將變成遠(yuǎn)古的歷史名詞，歷法也必將面目全非：一天和一個(gè)月長(zhǎng)度相等，都是現(xiàn)在一天（24 小時(shí)）長(zhǎng)度的47倍，一年只有不到 8天。我們太陽系的近鄰里就有這么一對(duì)兒榜樣：冥王星和它的衛(wèi)星冥衛(wèi)一。這兩個(gè)天體的質(zhì)量差異更小、彼此距離更近，早早地就達(dá)到了彼此的潮汐鎖定，面對(duì)面地繞著共同質(zhì)心旋轉(zhuǎn)，仿佛跳著默契的雙人華爾茲一般。天體質(zhì)量差別太大的系統(tǒng)就不太“公平”了，小天體不但被單方面“鎖定”，還要被大天體的潮汐力捏圓再捏扁，甚至可以把它捏出噴泉來，比如木星和土星的某些衛(wèi)星的遭遇。