月球|月球每年离开地球3.8厘米，为什么爱因斯坦还说它会撞向地球？
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1969年到1972年 ， 美国实施阿波罗登月计划 ， 宇航员在月球上留下了3个精密的激光反射镜 。 不仅如此 ， 前苏联的太空计划也将两个激光反射镜安装在月球漫游车上 。 因此 ， 目前月球表面上总共有五个激光发射阵列 。 2009年 ， 美国宇航局的月球勘测轨道飞行器绕月飞行 ， 它也背着个激光发射阵列 。
【月球|月球每年离开地球3.8厘米，为什么爱因斯坦还说它会撞向地球？】这些仪器让科学家能准确测量地月之间的距离 。 我们可以从地球上发射出一道激光 ， 经过它们的发射后被地球的仪器所接收 。 只要知道整个过程所耗费的时间 ， 我们就能利用光速计算出精确的距离 。
为了确保激光能准确反射回来 ， 反射镜并不是普通的镜子 。 它是一个“角立方体” ， 每个镜子的形状都像立方体的一个内部角 ， 因此它能保证把入射光线原路返回 ， 这有点像汽车的尾灯 。 但是 ， 考虑到月球重力、尘埃等因素 ， 这个镜子的加工精度要比地球更高 。
科学家经过长年累月的观测 ， 它们能描述出月球的运动轨迹 。 如此精确的测量也让我们知道月球正在以每年3.8厘米的速度向我们远去 。 但是 ， 爱因斯坦的理论预言 ， 月球最终会撞向地球 。
月球为什么会远离我们知道 ， 地球上每天都会发生两次涨潮 ， 这被称为潮汐 。 而潮汐的主要原因就是月球的引力所引起的 。 由于月球相对较小 ， 它的引力场的不均匀性就显得格外突出 。 月球作用在地球两端的引力差就是引起潮汐的罪魁祸首 ， 而这个引力差被称为潮汐引力 。
由于潮汐引力的存在 ， 地球上的水呈现出两边隆起的形状 ， 并且它的转动速度比固体地球来得小 。 液体和固体转动之间的速度差会造成摩擦力的存在 ， 使地球的自转速度变慢 。 但是对于地月系统来说 ， 角动量是守恒的 ， 地球的角动量减小 ， 相应的月球绕地球转动的角动量就要增大 ， 因此轨道的距离就要增加 。 所以 ， 月球每时每刻都在离我们而去 。
它最终会撞向地球月球在离我们远去 ， 爱因斯坦为什么说它最终会撞向地球呢？其实 ， 地球对月球也有潮汐力 ， 经过数亿年的时间地球已经潮汐锁定月球了 ， 也就是月球永远只有一面对着地球 。 同样的 ， 经过数百亿年的时间之后 ， 月球也会潮汐锁定地球 。 此时 ， 它们互相潮汐锁定 ， 从经典物理学来看 ， 它们的轨道距离就会变得稳定 ， 不会再彼此远离了 。
但是 ， 从爱因斯坦的广义相对论来看 ， 两个彼此运转的天体会发出引力波 。 而引力波携带能量 ， 会使它们的轨道距离慢慢减小 。 最终 ， 它们会碰撞在一起 。 我们所探测到的黑洞碰撞的引力波也是同样的原理 。 不过 ， 地月系统辐射的引力波功率实在是太低了 ， 根据美国宇航局的计算 ， 目前大约只有7微瓦 。 根据这一能量损失的速度 ， 它们俩的碰撞大概要在相互潮汐锁定后的170亿亿亿年 。
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