正如古老的諺語所說，時不我待，潮汐亦不等人。
但是，什麼是潮汐呢？
“潮汐”這個詞有點令人困惑；大多數人認為它是海灘上海洋的漲落，是由繞地球執行的月球引起的。但天文學家認為它是一種力——一種力的變化，具體而言——導致海水沖刷進來和出去。
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不僅如此，這種不可阻擋的力量也是月球總是以一面朝向我們的原因，也是它正在緩慢遠離地球的原因，以及我們地球自轉正在減速的原因。它甚至塑造了恆星和整個星系！
引力是將月球保持在繞地球軌道上的力量。但引力有一個關鍵特徵：它隨著距離而減弱。在我們日常生活中，在地球表面或附近，這並不明顯，因為地球引力的拉力強度的變化只有在長距離上才會變得明顯。
有多長？讓我們考慮一下月球的大小，因為我們的天然衛星是地球熟悉潮汐的主要來源。月球平均距離地球 384,000 公里，但根據月球直徑，月球近側比遠側更靠近我們 3,400 公里。地球引力在月球近側比遠側更強，並且更用力地拉扯它。這具有拉伸月球的效果，實際上導致它膨脹成橢圓形（或更準確地說，是橢球形）形狀。
這種引力的變化是天文學家所說的潮汐力。
您可能認為只有近側向外凸起，但奇怪的是遠側也是如此。一種思考方式是拉伸力是對稱的；引力不能只拉扯月球的一側，因此遠側必須相對於中心向外凸起。另一種理解方式是，因為月球近側受到的拉力比其中心更強——並且因為中心受到的拉力比遠側更強——遠側也被迫從中心向外拉伸。
重要的是，相反的情況也是如此：月球的引力拉伸地球，導致我們的星球膨脹。這意味著地球上有兩個潮汐隆起——一個在面向月球的一側，另一個在地球的另一側。
與此同時，地球每天自轉一次。當我們星球的一部分穿過潮汐隆起時，月球的引力會更用力地拉扯它，使其遠離地球中心。水很容易對這種變化做出反應，因此我們在該隆起處的海平面高度上升：這就是高潮。這發生在兩個隆起處，朝向和遠離月球，這就是為什麼我們每天大約有兩次高潮。
地面也有潮汐，但它不如水潮汐那麼明顯，因為固體地球不像水那樣自由移動。由於月球潮汐，您腳下的地面每天上升和下降約一米兩次，但這種週期性變化對您來說是難以察覺的，因為它發生緩慢且跨越地球表面的廣闊區域。
有趣的地方就在這裡。地球在自轉，而且不是很靈活。這意味著地球形狀的隆起並非直接位於月球下方；行星自轉將其向前掃過一點，超出連線地球和月球中心點的假想線。這至關重要，因為月球的引力拉扯著那個隆起，不斷試圖將其拉回原位。這就像摩擦力一樣，非常輕微地減慢了地球的自轉速度——每世紀僅兩毫秒。但經過漫長的歲月，這會累積起來；在遙遠的過去，我們星球的自轉速度要快得多，一天的時間比現在的 24 小時要短得多。
地球的引力比月球的引力強得多，因此我們星球對我們衛星的相應潮汐效應要深刻得多——事實上，它非常強大，以至於很久以前它就極大地減緩了月球的自轉速度，以至於月球的自轉和軌道運動同步了。換句話說，一個月球日的時間變得等於月球繞地球執行一次的時間。一旦發生這種情況，月球的潮汐隆起與地球的方向對齊，減速停止。在天文學術語中，月球變成了“潮汐鎖定”。
這就是為什麼月球總是以一面朝向地球！這不是巧合。事實上，當衛星長時間繞行星執行時，這是不可避免的。太陽系中所有的大衛星都以這種方式鎖定在它們的主星世界中。
這也意味著地球最終應該減速到如此程度，以至於它也會與月球潮汐鎖定，並在月球每繞地球執行一次時自轉一次，永遠將同一個半球呈現給我們的月球伴侶。然而，地球的質量更大，這意味著我們的星球更難減速，因此這個過程正在進行中，並且將花費數十億年的時間。我們的太陽很可能會膨脹成紅巨星並在地球潮汐鎖定發生之前吞噬我們的星球。
我要指出的是，太陽對地球的潮汐力大約是月球的一半強，因此它也在地球上引起潮汐隆起，儘管它們較小。當太陽和月球在天空中對齊時（在新月和滿月時），這些效應會疊加在一起，我們就會得到大潮：更高的高潮和更低的低潮。這可能會導致沿海地區發生洪水，尤其是在月球接近近地點時，即月球軌道上離地球最近的點。
潮汐還有另一個效應。能量被鎖定在月球的自轉和軌道運動以及地球的自轉中。當月球的自轉隨著時間的推移而減慢時，那些旋轉能量必須去向某處。其中一些能量轉化為月球內部的摩擦力，但其中一些能量被傾倒到月球的軌道運動中。當您將能量泵入軌道物體時，它會移動到更高的軌道，遠離其主要宿主。這意味著月球最初離地球更近，並且在漫長的歲月中已經移動得更遠了。並且隨著它繼續減緩地球的速度，我們星球的自轉能量也被泵入月球的軌道，因此我們的衛星仍在以大約每年四釐米的緩慢速度遠離我們。這大致相當於大陸漂移的速度或指甲生長的速度。這種向外漂移是，除其他外，我們的月球對我們太陽的近乎完美的日食是如此具有宇宙巧合性的原因；在幾億年後，月球將移動得離地球太遠，以至於永遠無法再次完全阻擋我們天空中的太陽，並且將不再看到日全食。
潮汐影響宇宙中的所有大型物體。近距離雙星軌道中的兩顆恆星可以互相拉伸，這會影響它們的自轉和軌道運動，甚至影響它們隨時間的演化。如果兩個星系彼此靠近，潮汐會像太妃糖一樣拉扯和扭曲它們，形成長而彎曲的恆星和氣體“潮汐尾”，就像哈勃太空望遠鏡看到的標誌性蝌蚪星系中那樣。離我們家更近的地方，如果一顆衛星離它的行星太近——在稱為洛希極限的距離內——由此產生的潮汐力可能強大到足以撕裂那顆衛星。土星的某些古代衛星可能遭受了這種災難，從而產生了該行星的光環。即使它沒有被摧毀，一顆繞氣體巨星執行的衛星也可能因潮汐摩擦而顯著升溫，導致其內部液化；土衛二和木衛二等冰冷的衛星由於這種原因，在它們永恆冰凍的表面下擁有液態水海洋！
潮汐真的不等人。雖然人類歷史和經濟的很大一部分都受到了它們的影響，但它們比我們自己地方性和口語化的詞語含義更深遠，無論是在時間上還是在空間上。