這個問題從力學(xué)分析上來講比較費勁,可以從能量的角度來考慮.
首先要明白兩個問題,第一是從月球質(zhì)量分布上來說,月球并不是一個絕對的球體,第二,地球的海洋對月球有一個潮汐作用（巖石,土地等也有潮汐力,但較海洋比較微弱）.
起初,月球的公轉(zhuǎn)和自傳并不是同步的,這樣當月球圍繞地球做公轉(zhuǎn)時,潮汐力對月球就有一個作用,這個作用對月球來說有兩個效應(yīng),第一就是公轉(zhuǎn)和自傳的倍率關(guān)系,就是說當月球相對地球來看（以地球為參照系）自傳周期是公轉(zhuǎn)周期的整數(shù)倍時,這時潮汐力對月球來說就是一個非常規(guī)律的變化作用,這時月球的自轉(zhuǎn)就會穩(wěn)定下來,而當自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)不是倍數(shù)關(guān)系時,潮汐力對月球的作用就顯得無規(guī)律,而這個無規(guī)律的效果就是使月球的自轉(zhuǎn)趨于公轉(zhuǎn)的倍數(shù),最終月球的自傳會穩(wěn)定在他公轉(zhuǎn)周期的一個倍數(shù)上,至于是多少倍要看他本身的自轉(zhuǎn)周期了,比若說自轉(zhuǎn)是公轉(zhuǎn)的3.5倍,那么當月球自轉(zhuǎn)穩(wěn)定下來時他肯定是3倍公轉(zhuǎn)周期,如果是1.2倍最終就是與公轉(zhuǎn)同步.
既然公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的周期相同了,那么我們看到的月球自然只是同一個面了,所以看不到月球的背部.
剛才提到潮汐力對月球有兩個效應(yīng),現(xiàn)在還有第二個效應(yīng)沒有說,那就是月球在遠離地球,這也是潮汐力使然.那么我們知道考慮地月系統(tǒng)來說,月球原理地球肯定是機械能變大了（雖然動能小了,但是引力勢能增加的更大）,那么月球是如何獲得這些能量而遠離地球呢?那么這里就牽扯到了潮汐力對地球的作用了,剛才只考慮潮汐對月球的兩個效應(yīng),那么對于地月系統(tǒng)來說地球并沒有動能,引力勢能剛才已經(jīng)考慮了,那么還有什么能量的參與呢?那就是地球的自轉(zhuǎn)動能（轉(zhuǎn)動動能）,月球原理地球而去的同時,我們地球的自轉(zhuǎn)變慢了,也就是說在很久以前地球的一天要比現(xiàn)在短,而到很久的將來地球的一天要比現(xiàn)在長.這就是我們地月系統(tǒng)的現(xiàn)在正在進行的變化.