为什么人类看不见月球背面?

月球背面之所以显得神秘，原因在于我们无法从地球上直接观测到月球背面。可是，月球为什么会出现正面和背面？

首先要从月球的运动说起。月球可以视作一个刚性球体，它的运动可分为质心的运动（绕太阳的公转）和环绕质心的转动（自转）两部分。

在研究质心运动时，可以将月球和地球看作全部质量集中在质心的质点，且只受相互间的引力作用，构成地月系统。在惯性坐标系内观察，地球和月球二体系统的公共质心绕太阳公转，月球和地球又分别绕自己的质心自转。

月球在自己的轨道上绕地球运行的平均速度为1.02千米/秒，绕地球公转一圈需要27天7小时43分11.47秒，称为“恒星月”。恒星月以恒星作为标定，即月球从某颗恒星的附近出发，又返回到该恒星附近所需的时间。

月球每天东升西落，这种运动实际上是地球自转的反映。月球围绕地球的公转，表现的是它在星座间自西向东移动，移动一圈历时一个恒星月，平均每天东移13°。因此，月球升起的时间平均每天推迟50分钟。一年四季中，月球每天实际升起的时间是不一样长的。以北京为例，月球有时比前一天晚22分钟升起，有时却比前一天晚80分钟升起。其中的原因，并不是月球的运动有那么大的不均匀，而是白道和地平的交角变化导致的。在北京，这个角度最大可达78.5°，最小仅21.5°。月球升起时，如果白道和地平的交角小，月球比前一天晚升起的时间差就短；如果交角大，晚升起的时间差就长。

月球自转的周期，恰好等于它绕地球公转的周期。因此，在任何时间，我们在地球上永远只能看到月球的一面。由于月球的天平动[ZF1] ，我们在月盘边缘区域可以看到一些月球的侧背，累积起来，人们从地球上可以观测到整个月球表面59%的面积。这是由于月球的轨道是一个倾斜的椭圆形轨道，它在不同的轨道位置朝向地球的一面稍有不同导致的。