月球是地球的衛星。直徑大約是地球的四分之一，質量大約是地球的八十一分之一，太陽系內的衛星相對於所環繞的行星的質量比。月球是質量最大的衛星，月球表面佈滿了由小天體撞擊形成的撞擊坑。月球與地球的平均距離約38萬千米，大約是地球直徑的30倍。不管什麼時候觀察，一年四季月球總是一面對著地球。很奇怪，那麼是不是地球沒有自轉呢？答案是地球有自轉。那麼既然它是有自轉，那麼我們為何沒看到它另一面？
這種現象我們稱“同步自轉”，（其實有誤差我們暫不論。無問題無關緊要。）這也幾乎是衛星世界的普遍規律。由於月球自轉週期和公轉週期相等，所以我們在地球上只能看見月球的正面，背面永遠也看不見。那是因為：月球很久以前就已經是一顆同步自轉衛星了。
所以，我們在地球上永遠只能看到月球的正面。不管是月上柳梢頭，還是待月西廂下，我們和古人看到的月亮上的景色幾乎可以說是一模一樣（不考慮月相變化的情況下），這麼一想倒也挺浪漫的。當然，由於月球本身的天平動（由於軌道自轉軸、離心率等因素的微小變化引起的月球週期性擺動），實際能看到的總區域會比一半要多一點（約59%）。
發生在同步自轉形成之後的天體，其表面和內部演化也會相應產生一些“不對稱性”，如月球正面多月海而背面多高地、正面月殼比背面薄等等，這些不對稱性的具體成因至今還沒有定論。如果是行星被恆星鎖定了的話，正面由於始終面向恆星，溫度還會顯著高於背面，這對生命的發展可謂頗不友好。
正式的叫法是“潮汐鎖定”，使月球的自轉週期和繞地球公轉的公轉週期相同。我的理解是月球的二面密度不同，朝地球的一面密度較大，受到的吸引力也大，離地球的一面密度較小，以而吸引力也較小。最開始月球的自轉週期肯定是與公轉週期不同的。由於與地球的引力作用自轉速度會慢慢變慢，最後完全被引力鎖定，就象一根繩子拉住一端進行拋轉一樣。
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