正如古老的谚语所说，时不我待，潮汐亦不等人。
但是，什么是潮汐呢？
“潮汐”这个词有点令人困惑；大多数人认为它是海滩上海洋的涨落，是由绕地球运行的月球引起的。但天文学家认为它是一种力——一种力的变化，具体而言——导致海水冲刷进来和出去。
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不仅如此，这种不可阻挡的力量也是月球总是以一面朝向我们的原因，也是它正在缓慢远离地球的原因，以及我们地球自转正在减速的原因。它甚至塑造了恒星和整个星系！
引力是将月球保持在绕地球轨道上的力量。但引力有一个关键特征：它随着距离而减弱。在我们日常生活中，在地球表面或附近，这并不明显，因为地球引力的拉力强度的变化只有在长距离上才会变得明显。
有多长？让我们考虑一下月球的大小，因为我们的天然卫星是地球熟悉潮汐的主要来源。月球平均距离地球 384,000 公里，但根据月球直径，月球近侧比远侧更靠近我们 3,400 公里。地球引力在月球近侧比远侧更强，并且更用力地拉扯它。这具有拉伸月球的效果，实际上导致它膨胀成椭圆形（或更准确地说，是椭球形）形状。
这种引力的变化是天文学家所说的潮汐力。
您可能认为只有近侧向外凸起，但奇怪的是远侧也是如此。一种思考方式是拉伸力是对称的；引力不能只拉扯月球的一侧，因此远侧必须相对于中心向外凸起。另一种理解方式是，因为月球近侧受到的拉力比其中心更强——并且因为中心受到的拉力比远侧更强——远侧也被迫从中心向外拉伸。
重要的是，相反的情况也是如此：月球的引力拉伸地球，导致我们的星球膨胀。这意味着地球上有两个潮汐隆起——一个在面向月球的一侧，另一个在地球的另一侧。
与此同时，地球每天自转一次。当我们星球的一部分穿过潮汐隆起时，月球的引力会更用力地拉扯它，使其远离地球中心。水很容易对这种变化做出反应，因此我们在该隆起处的海平面高度上升：这就是高潮。这发生在两个隆起处，朝向和远离月球，这就是为什么我们每天大约有两次高潮。
地面也有潮汐，但它不如水潮汐那么明显，因为固体地球不像水那样自由移动。由于月球潮汐，您脚下的地面每天上升和下降约一米两次，但这种周期性变化对您来说是难以察觉的，因为它发生缓慢且跨越地球表面的广阔区域。
有趣的地方就在这里。地球在自转，而且不是很灵活。这意味着地球形状的隆起并非直接位于月球下方；行星自转将其向前扫过一点，超出连接地球和月球中心点的假想线。这至关重要，因为月球的引力拉扯着那个隆起，不断试图将其拉回原位。这就像摩擦力一样，非常轻微地减慢了地球的自转速度——每世纪仅两毫秒。但经过漫长的岁月，这会累积起来；在遥远的过去，我们星球的自转速度要快得多，一天的时间比现在的 24 小时要短得多。
地球的引力比月球的引力强得多，因此我们星球对我们卫星的相应潮汐效应要深刻得多——事实上，它非常强大，以至于很久以前它就极大地减缓了月球的自转速度，以至于月球的自转和轨道运动同步了。换句话说，一个月球日的时间变得等于月球绕地球运行一次的时间。一旦发生这种情况，月球的潮汐隆起与地球的方向对齐，减速停止。在天文学术语中，月球变成了“潮汐锁定”。
这就是为什么月球总是以一面朝向地球！这不是巧合。事实上，当卫星长时间绕行星运行时，这是不可避免的。太阳系中所有的大卫星都以这种方式锁定在它们的主星世界中。
这也意味着地球最终应该减速到如此程度，以至于它也会与月球潮汐锁定，并在月球每绕地球运行一次时自转一次，永远将同一个半球呈现给我们的月球伴侣。然而，地球的质量更大，这意味着我们的星球更难减速，因此这个过程正在进行中，并且将花费数十亿年的时间。我们的太阳很可能会膨胀成红巨星并在地球潮汐锁定发生之前吞噬我们的星球。
我要指出的是，太阳对地球的潮汐力大约是月球的一半强，因此它也在地球上引起潮汐隆起，尽管它们较小。当太阳和月球在天空中对齐时（在新月和满月时），这些效应会叠加在一起，我们就会得到大潮：更高的高潮和更低的低潮。这可能会导致沿海地区发生洪水，尤其是在月球接近近地点时，即月球轨道上离地球最近的点。
潮汐还有另一个效应。能量被锁定在月球的自转和轨道运动以及地球的自转中。当月球的自转随着时间的推移而减慢时，那些旋转能量必须去向某处。其中一些能量转化为月球内部的摩擦力，但其中一些能量被倾倒到月球的轨道运动中。当您将能量泵入轨道物体时，它会移动到更高的轨道，远离其主要宿主。这意味着月球最初离地球更近，并且在漫长的岁月中已经移动得更远了。并且随着它继续减缓地球的速度，我们星球的自转能量也被泵入月球的轨道，因此我们的卫星仍在以大约每年四厘米的缓慢速度远离我们。这大致相当于大陆漂移的速度或指甲生长的速度。这种向外漂移是，除其他外，我们的月球对我们太阳的近乎完美的日食是如此具有宇宙巧合性的原因；在几亿年后，月球将移动得离地球太远，以至于永远无法再次完全阻挡我们天空中的太阳，并且将不再看到日全食。
潮汐影响宇宙中的所有大型物体。近距离双星轨道中的两颗恒星可以互相拉伸，这会影响它们的自转和轨道运动，甚至影响它们随时间的演化。如果两个星系彼此靠近，潮汐会像太妃糖一样拉扯和扭曲它们，形成长而弯曲的恒星和气体“潮汐尾”，就像哈勃太空望远镜看到的标志性蝌蚪星系中那样。离我们家更近的地方，如果一颗卫星离它的行星太近——在称为洛希极限的距离内——由此产生的潮汐力可能强大到足以撕裂那颗卫星。土星的某些古代卫星可能遭受了这种灾难，从而产生了该行星的光环。即使它没有被摧毁，一颗绕气体巨星运行的卫星也可能因潮汐摩擦而显着升温，导致其内部液化；土卫二和木卫二等冰冷的卫星由于这种原因，在它们永恒冰冻的表面下拥有液态水海洋！
潮汐真的不等人。虽然人类历史和经济的很大一部分都受到了它们的影响，但它们比我们自己地方性和口语化的词语含义更深远，无论是在时间上还是在空间上。