你知道吗？月球正在远离地球，每年大约 3.8 厘米

你昨晚看到的月亮，其实比一年前离我们稍微远了一点。它可不是在闹脾气。根据 NASA 的说法，月球正以每年约 3.8 厘米 的速度远离地球。

很小吗？非常小。美国克莱姆森大学（Clemson University）把它比作 我们指甲生长的速度。但累积几百万年下来，情况就完全不同了。

科学家怎么知道？他们朝月球发射激光

没错，是真的激光。这项技术叫做 月球激光测距（Lunar Laser Ranging）。

1969 年 7 月，阿波罗 11 号 的宇航员在静海放置了一块特殊的镜面板。它叫 后向反射器（retroreflector），能把光线原路反射回光源的方向。

• 阿波罗 11 号的反射板上有 100 个熔融石英角锥棱镜，每个直径 3.8 厘米。有趣的是，这刚好等于月球每年远离的距离。
• 阿波罗 14 号 留下了另一块 100 个棱镜的反射板，而 阿波罗 15 号 带去的更大，有 300 个棱镜。
• 这些反射板完全不需要电力。50 多年过去了，它们依然在正常工作。

地球上的天文台向这些反射板发射激光脉冲，并测量光线往返所需的时间。由此可以把月球的距离精确计算到 几毫米 以内。

比大海捞针还难

听起来简单，实际上却非常棘手：

• 激光束到达月球时，已经扩散到约 6.4 公里（4 英里）宽。
• 即使条件良好，每隔几秒也只有大约 一个光子 能返回地球。
• 地球与月球中心之间的平均距离约为 385,000 公里。

据 NASA JPL 介绍，进行这项工作的天文台位于美国新墨西哥州、法国、意大利和德国。

你知道吗？ 苏联也曾把反射镜送上月球，搭载在 1970 年的 月球车 1 号（Lunokhod 1） 上。它那块由法国制造的反射器在 1971 年后就“失踪”了。2010 年，加州大学圣地亚哥分校的物理学家 Tom Murphy 和团队利用新墨西哥州 Apache Point 天文台的 3.5 米望远镜重新找到了它，第一次尝试就收到了约 2,000 个返回的光子。

月球为什么会越飘越远？

答案是：海洋潮汐。

月球的引力拉扯着地球的海洋，形成潮汐“隆起”。有趣的是，这些隆起并不正好位于月球正下方。根据 NASA JPL 的说法，最高潮其实略微偏向月球的东边。

这个隆起与月球之间的引力会同时带来两个效果：

• 地球自转变慢。 我们的一天变得更长。
• 月球被推 到稍微更宽的轨道上，大约每月 3 毫米。

白天变长了，但先别高兴得太早

如果你希望多睡一会儿，先等等。根据 2018 年发表在 PNAS 上的一项研究，由 Stephen Meyers（威斯康星大学麦迪逊分校）和 Alberto Malinverno（哥伦比亚大学）进行，地球的一天大约 每 100 年变长 2 毫秒。

不过放到地质时间尺度上，这就很可观了。同一项研究估计，14 亿年前，地球上的一天只有大约 18 小时。想象一下，要在那么短的日子里熬完一整个工作周。

再见了，日全食（总有一天）

这是最酷的影响。日全食之所以会发生，是因为月亮在我们天空中看起来刚好大到能完全遮住太阳。随着月球越来越远，它看起来也会越来越小。

据 Sky & Telescope 引用天文学家 Jean Meeus 的计算：

• 月球（在近地点时）需要再远离约 23,000 公里，才会无法完全遮住太阳。以每年 3.8 厘米计算，这需要超过 6 亿年。
• 从大约 6.2 亿年 后开始，日全食会变得“时有时无”。
• 最后一次 日全食预计发生在大约 12 亿年 后。

所以追日食的时间还多着呢。不用明天就慌忙去抢机票。

总结

月球不会在短时间内“跑掉”。但每次你剪指甲时，不妨想想：月球也差不多离我们远了那么一段距离。而我们之所以知道这一点，全靠 50 多年前宇航员留下的几块镜面板。

如果你可以在月球上留下一样东西给未来的科学家，你会留下什么？