月球会不会自转？

月球相对于我们来说，如果排除公转，那就是静止的啊，凭什么说人家在自转呢？ 咋一听好像很有道理，难道几百年来我们说月球自转都错了吗？或者说我们的教科书都太不严谨。其实并非如此，我们都知道，按照伽利略相对性原理，所有的运动都是相对的，必须要指明参照物，用流行的话来说，不指明参照物谈运动都是耍流氓。但问题是，日常生活中我们真要都这么说话，那就成了噩梦。比如，我说：我早上出去运动了一下。没有指明参照物，耍流氓，要这么说：我早上出去相对于路面运动了一下。运动在日常生活中无处不在，如果所有谈运动的时候，都要加个参照物的定语，那说话要累死了。所以呢，人类就发明了约定俗成的语境，因为人人谈到这项运动的时候，默认的都是同一个参考系，所以就可以把这个定语给省略了。比如，我们说到地球的公转速度，默认的参照物就是太阳，说的更具体点就是地球绕太阳做圆周运动的线速度。我们说飞机的时速是1000公里，默认的参照物就是相对于地球表面的速度。那么，我们说一个东西自转，参照物是什么呢？比如，我说这个篮球在自转，我们缺省的参照物是我们的眼睛吗？不是的，我们的默认参照物其实是篮球的自转轴，你要查根筷子才看得见，否则是看不见的。所以啊，我们说地球自转、月球自转，默认的参照物其实并不是我们的眼睛，而是地球和月球的自转轴。所以，月球的自转和你背着书包自转是不一样的，你背着书包转圈，书包并没有绕着自己的自转轴旋转，但我们背着月球转圈的同时，月球也绕着自己的自转轴在旋转。我们还可以从另外一个角度去思考这个问题。假如你到了月球上面，那么你就会实实在在地观测到月球自转产生的科氏力，在月球上依然会产生水池下水时的漩涡，会有落体偏东、弹道偏左的现象，假如月球是不自转的，就像我们背着书包转圈那样，那么在月球上科氏力就会消失。所以，我们的结论就是：月球确实是自转的。

由这个问题，我又想到了另外一个广为流传的误解。我们经常会听到有人说，其实托勒密的地心说也是正确的，地球绕着太阳转和太阳绕着地球转，其实并没有什么不同，地心说和日心说的差别只不过是设置的参照系不同，日心说无非就是计算起来更加方便罢了，他们的实质并没有什么不同。这种观点很容易迷惑普通人。其实是不对的。为了让你想明白这个问题，我们要先简化一下，先做个理想化的假设，然后一步步来，我们先假设现在地球不自转，那么，地球依然是绕着太阳转的，这时候，你能不能通过转换参考系的方法看成是太阳绕着地球转？当然不能，你想一下，假如有一个人绕着你转，你盯着他看，你眼里看到的景象和他眼里看到的景象是一样的吗？当然是不一样的。托勒密的地心说模型就是假定地球是静止不动的，没有自转，甚至托勒密都不认为地球是个球形的，更不要谈什么自转了，想知道为什么托勒密无法接受亚里士多德的球形大地说，可以听我的《星空的琴弦》专辑。

所以呢，托勒密看到的太阳绕地球转是由于他根本没有意识到的地球自转形成的，而不是地球的公转形成的。地球绕太阳转是无法通过变更参考系等价于太阳绕地球转的。如果用更深一点的物理学知识来解释，那就是，匀速圆周运动与匀速直线运动有很大的不同，匀速圆周运动实质上是一种加速运动，它必须要有指向圆心的向心力维持，当然地球还不是匀速圆周运动，是变速的，但实质一样。所以，地球和太阳的运动不是相对等的。

讲到这里，我突然也想学一下卓老板，给你留两个思考题：

第一：有些人会说地球其实并不是真正的绕太阳转，而是太阳地球绕着他们的共同质心旋转。这话当然不错，那么如此一来，是不是地球和太阳的运动就又可以对等了呢？

第二：如果有一个数学家，就非要把地球看成是完全静止的，然后用数学拟合的方法精确地设计出太阳系中天体运动的数学模型，从而可以精确预测天体位置，请问，他能不能成功呢？