Moon closeup showing the details of the lunar surface.
2021 / 05 / 26 的月全食景象，一顆血紅色的月球在東方出現，無論是在家觀看，或是跟著天文館轉播的景象，都成為五月必看的天文景象之一。過去我們抬頭欣賞月亮時，總是認為我們只看的到月球的一面，另外一面站在地球上的我們永遠無法目睹。
但，我們真的只能看到一半的月球嗎？
月球屬於地球的衛星，從月球形成以來，便圍繞著地球旋轉，因為地球自轉產生月球的東升西落，也因為月球的公轉，造成每個月我們所看到新月、上弦、滿月、下弦。
從過去的經驗中，我們知道當我們位在在地球上時，人們永遠只看的到月球的半面！代表月球的自轉與公轉速度相等，月球繞地球公轉一圈，同時也才自轉一圈，所以月球才會一直以同一面面向地球！這個現象又稱作「潮汐鎖定」。
潮汐鎖定的原因，是因為月球繞著地球公轉時，同時也受到地球潮汐力作用（地球也受到月球潮汐力影響，所以我們的海水才會有潮起潮落的現象！），但因月球表面本身並沒有海洋，地球的引力直接影響到的為月球內部不規則的質量分布，將面向與背向地球的月球兩端逐漸形成類似橢圓球體的形狀。
為了方便理解，我們把受地球潮汐力影響的橢圓月球簡化成一個槓桿，若地球潮汐力方向與月球槓桿平行，則不會影響月球自轉（如下圖綠色所示），反之，則會被潮汐力影響而改變自轉運動（如下圖紅色所示），且最終會回到綠色狀態。
在地球潮汐力的持續作用下，不同位置的月球將全部變成綠色狀態，此時，月球的自轉速度會與公轉速度會相等，且永遠以同一面面向地球，就像是月球被地球鎖定一樣。
其實不只是月球會產生潮汐鎖定，在過更久的時間之後，地球也會受到月球影響而被月球潮汐鎖定，但因為地球本身的質量比月球大太多太多了，所以可能直到太陽繼續演化成紅巨星，吞噬太陽系後，地球都還不會達到潮汐鎖定的現象。
雖然地球與月球兩個天體並沒有相互達到潮汐鎖定，但太陽系中的外側天體：冥王星和其衛星—凱倫已經彼此達到了潮汐鎖定的現象！所以冥王星永遠會以同一面面向凱倫，而凱倫也永遠會以同一面面向冥王星。
潮汐鎖定的原理，也被我們應用於人造衛星的軌道設計中，部分人造衛星繞著地球的公轉週期和地球的自轉週期相等，使人造衛星可以一直觀測地球同一個地方，從地球上看，衛星便會像沒有移動一般一直在相同地點的上方，這樣的衛星就被稱為「地球同步衛星」。
地球同步衛星因為一直在相同地點的上方，所以可以對同一個區域做長時間的觀測並獲得資料，也可以幫助我們了解區域中天氣系統的演化與移動情況，以東亞為例，便有日本所發射的地球同步衛星「向日葵」來獲得大氣中的資料。
但其實，上面的解釋僅代表著很理想的狀態，受到月球軌道運動、觀測者所在位置、物理條件等等因素，都使我們觀測的月球其實擁有上下左右晃動的現象，所以我們真正可以觀察到的月球，其實大概佔了表面的 59%！而這種現象，我們將它稱為天秤動！
天秤動可以分為兩大類：幾何天秤動與物理天秤動。
幾何天秤動代表的是觀測者位置與月球間的關係之變化。例如月球繞著地球公轉時，也有近地點與遠地點，當月球走到近地點時，月球的公轉速度較快；走到遠地點時，月球的公轉速度較慢，但無論公轉周期的快慢，月球的自轉速度皆相似，這時公轉與自轉速度產生些微差異，我們便可以觀察到月球東西兩側多一點點。
而在地球上的觀測者也會影響著可以觀測到的月球盤面，觀測者所位在的地球也有自轉現象，當地球自轉時，觀測者同時也在移動（只是因為我們就站在自轉的地球上，所以感受不到），這時便可觀測到多一點的東西兩側月球。如果觀測者所在的緯度不一樣，也有可能觀測到南北兩側多一點點的月球。
物理天秤動造成的影響相對就較小一點，物理天秤動代表的是月球真正擺動產生的效應！因為月球本身並非正球體，其三軸本身便不等長，所以在轉動時，其各地的旋轉速度其實會產生些微差異，但因為物理天秤動造成的影響相對較小，通常我們較不會考慮其帶來的影響！
除了實際上人類可以觀測到 59% 的月球外，為什麼有時候我們又會覺得月球特別大呢？其中一個原因就是跟上面提到的近地點遠地點相互關係！假設今天月球剛好公轉到近地點而遇到滿月時，地球的觀測者就會覺得月球變的好像比較大顆，但其實月球的大小從頭到尾都沒有改變過！
自古以來月球便是人們好奇、追尋的夜空天體，透過不同的天文景象與科學家的努力，都讓我們對月球有更進一步的理解，下次有機會，記得抬頭欣賞這顆銀白天體！
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得也錯太多了