原来月亮每天都要比前一天迟到_____分钟

太阳每天早晨升起、晚上下落，“打卡时间”超级规律，而月亮升落的时间则要“随便”得多，有时早晨升、晚上落；有时候夜里升、白天落。为什么会出现这样的情况呢？

月亮“打卡”的时间虽不固定，变化却很有规律，每天都会比前一天又多迟到一会儿！让我们一起来看看这个“大滑头”的秘密吧。

你知道么，站在地球上，我们只能看到月球的一个面，即有大片暗影的“正面”。月亮也会自转，为什么我们看不到它的“后脑勺”呢？

你可以把月球想象为一个痴情的人，它一刻不停地围着心爱的地球打转，但不管转到什么角度，都永远把脸朝向心上人。

月亮的标准“正脸照”

而我们站在地球上的人，尽管看到的月亮时圆时缺，有时甚至暗到看不见，但那都是它不同光影环境下的“正脸”。

阴晴圆缺其实都是同一面

地球、月球这两个天体的距离和质量差异，让月球的自转周期与围绕地球的公转周期一致，即月球自转一圈、公转一圈的时间一样，都是27.32天——这让它永远以同一个面对着地球。这种现象叫“潮汐锁定”，也叫同步自转、受俘自转。

1-6分别为月球正面，转60°，转120°，月球背面，转240°，转300°，除了月球正面，其它角度都是我们无法看到的，你能认出这些是月球么？图源：nasa.gov

因为地球比月球大不少，我们地球“锁定”了月球，但没被月球“锁定”。太阳系中的冥王星和它的卫星卡戎，物理性质和质量相近，都被对方潮汐锁定，两者都只用固定的一面朝向对方。它们就像人一圈圈抡链球，抡球人的脸永远朝向链球连铁链那一面。

月亮是个球形天体，但在地球人眼中，月亮的形状时而如钩、时而如盘，不断变化。这种差异，主要是因为月亮自己不发光，它被太阳照射到的部分才能让我们看到。

月如钩时，月亮“缺”的部分，其实只是没晒到太阳、太暗了看不见而已。月相变化的本质，是地球、月球、太阳三者相对位置不断变化，地球上的观测者，看到月球被太阳照明的部分也随之变化。

大伙儿一起转圈圈

绘图：孟凡萌

实际上古代中外的学者，都有人意识到了这一点。比如我国晋代有本书叫《浑天论答难》，作者姜岌提到“月无盈亏，亏盈由人……日月之体，形如圆丸，各径千里”（唐代《开元占经》引用）。只是这些言论，并不被当时的主流社会关注，所以没产生“科普”效果。

跟太阳一样，月亮也是每天“东升西落”。不同的是，太阳总是早晨升起、晚上下落（两极和高纬度地区除外），而月亮升落的时间则要“随便”得多，有时早晨升、晚上落；有时候夜里升、白天落。

有人会问，我怎么没见过大白天月亮升起来？原因有二：一是白天太阳光太亮了；二是月亮白天升起后，正好背面朝向太阳，朝向地球的正面基本没被照亮，所以看不到。早晨和傍晚，阳光不那么强，且月亮和太阳距离较远时（从地球上观测者的角度，一个在东一个在西），才有可能在白天看到月亮。

月亮升落的时间虽不固定，变化却非常有规律——每天升起的时间比前一天晚50分钟。

农历的月初，月亮几乎与太阳同步起落：太阳东升时，月亮也东边升；太阳西落时，月亮也西边落。如果跳出地球，切换成上帝视角：此时月亮处于太阳和地球之间，阳光只能照到月球背面，朝向地球的正面在阴影中，所以我们基本看不到月亮。我国古人把这个时期叫“朔”，作为一个“月”的初始。

图源：wikimedia

之后每天月亮比前一天“晚起”50多分钟。十四五天之后，太阳和月亮的“起床”（从东边地平线升起）的时间就差了12个小时——太阳落山时，月亮升起。再跳到太空中视角：此时地球在中间，月亮和太阳分居两侧；月亮朝向地球的正面全被阳光照亮，在地球人眼中，月亮就是一个大圆盘。满月即农历十五，这个时间叫“望”。

月球正面相对平坦，背面较为崎岖，遍布撞击坑

之后，月亮依然每天“迟到”，到了农历下半月，月亮升起来的时间越来越晚，读一首古诗，如果诗人在农历下半月还在“赏月”，就可以推断出他失眠熬夜了。月相的一个变化周期是29.53天，称为一个朔望月，它是历法中“一个月”的来源。

有时新闻会报道出现“超级月亮”，说某个时间里，月亮格外大、格外明亮。超级月亮的出现，是因为月球围绕地球公转的轨道是椭圆的——它离地球有时近、有时远。

超级月亮

当月球运行到轨道的近地点，它看起来就更大一些；如果这时候赶上满月，月亮的“面积”要比远地点要大出十几个百分点。不过，若拿眼前的月亮与前一天的比较，一般人也看不出面积上有太大变化。

严格来说，日食和月食不算月相，但这两种现象与月相有直接关系。日食一定发生在新月时：太阳和月亮白天一起升起，月亮处在地球和太阳之间，挡住了部分阳光，地球上的观测者，如果刚好待在月球的影子里，看到的就是日食。同理，月食一定发生在满月时：地球处在太阳和月亮之间，如果地球挡住了部分阳光，就发生月食。

日食发生在新月时，月食发生在满月时

然而并不是每个新月、满月都会出“食”，这是因为月球绕地球公转的轨道面（白道面）与地球绕太阳公转的轨道面（黄道面）之间有5度夹角。所以新月或满月时，月、地、日多数情况下不会排成直线。每年全球都会发生数次日食和月食，但是并非所有地方都能看到，所以遇到这种天象，还是值得去观看的！

中秋节马上到了，多看两眼这个陪了我们好久好久的月亮吧~

撰文 | 解仁江

部分图片 | 图虫创意

微信编辑 | 未末

本文原载于《博物》杂志2022年10月刊