月球轨道变化检验方法与预测结果匹配

相对于地月系统的总质量而言，这一系统所包含的角动量出乎意料地大。如果将地球和月球合并在一起成为单个天体，它自转一周只需要4个小时，比太阳系中任何其他行星都快得多。这点人们早在太空飞行时代来临之前就已经知道了，并极大地影响了后来的月球起源论，这些理论我们在后文会提到。

美国阿波罗计划的宇航员在月球表面放置了多种仪器，其中包括一个小型月面反射镜（图10-2）。只要在地球上将激光对准月球上的反射镜，通过测量光返回地球的时间，科学家就能以极高的精度测量出月球和地球的准确距离。几十年的测量结果显示，月球正在以每年大约4厘米的速度慢慢远离地球。

早在几个世纪前，埃德蒙·哈雷就曾提出月球轨道正在慢慢改变的观点。用一个方法就可以检验它是否正确，那就是检验过去记录的月食时间，看它是否和由月球目前轨道得出的预测结果匹配。第一个这么做的人是英国18世纪天文学家理查德·邓索恩（Richard Dunthorne），他提出月球绕地球转动的速度正在逐渐加快。现在我们知道，邓索恩发现的大部分效应都是由地球自转变慢造成的。然而，邓索恩的测量结果使人们坚信月球轨道正在随时间慢慢改变。

(www.xing528.com)

图10-2“阿波罗14号”飞船宇航员放置在月球表面的反射镜（图片来源：NASA/JSC）

德国哲学家康德意识到，引力潮作用会导致月球后退，同时改变地球的自转。月球引力导致地球面向月球的一面稍稍向外隆起，这块隆起反过来也会拉拽月球。不过，地球的自转和内部摩擦力使隆起的位置总是在月球正面的前方一点儿。由于它不是和地月连线完全对齐，所以地球的膨胀会推动月球，使月球绕行速度加快，导致它远离地球。同时，月球反过来也作用于隆起的部分，减慢地球的自转速度。19世纪中期，罗伯特·迈耶（Robert Mayer）和威廉·费雷尔（William Ferrell）进一步阐释了这一概念，他们证明潮汐力确实曾经减慢了月球的自转，直到它对着地球的一面固定不变为止。