上图为12月1日至27日即农历十一月初三至二十九的北京月相实图（其中三天因天气原因没有拍到）。图中可见，月有阴晴圆缺，自必不说，估计大家都知道为什么。这里，我们需要关注的是图中的月相基本上都是相同的，这意味着“月亮总是同一个面朝向地球。”

为了验证这个现象，你可以打开星图，找到月亮，放大，滑动时间“时”轨道，控制速度，快进时间一个月，让月亮在你眼前动起来，你不仅可以看到 “天平动”，你也可以看到完整的月相月变化（月亮的阴晴圆缺），这时，你还可以看到月亮总是同一个面朝向地球。

这意味着，我们始终看不到月亮背后的那个面。为什么？

百度得到的回答是：“月球的自转周期等于它绕地球公转的公转周期。”

虽然有了答案，但是它并没有让我明白，于是，我开始求助锐锐和锐爸，借由纸和笔，用数学解释天文学问题。这里，我要向以毕达哥拉斯为首的古希腊先哲们致敬，是他们开启数学解释天文学的方法（在这里，如果要追问毕达哥拉斯的话，又可以扯出一段古希腊的故事，这样的超链接非常好玩），让我们运用数学这个工具弄懂复杂的问题。

这样的求助是非常有效的。好为人师的锐锐和锐爸总是喜欢帮助我 ，被求助的荣誉感也使锐锐也会一反常态接受我的打扰。让一个被初三压迫着的学生能够抽点时间出来解决我的难题也真是难得！于是，在一番讨论后，我在纸上明白了“为什么月亮总是同一个面朝向地球。”

这本是一个简单的数学证明，从以上草图来看，假设月球的A点指向地球，当月球公转90°后，如果月球不自转A点始终朝下，而要得到月球A点(同一个面)指向地球，必然得月球自转90°，所以，月球总是同一个面朝向地球是由于月球自转与绕地球公转速度相同。

但是，作为数学证明，这样表达远远不够。我看到了锐锐的数学表达问题，于是，我表示不懂，需要他完全用数学语言有逻辑的表达。马上要期末考的锐锐答应我：考完试来回答。我期待着……

附：月亮总是同一个面朝向地球的公转、自转图

为什么月球总是同一个面朝向地球？看似很简单的问题，很是考到了锐锐。从自己明白到表达清楚，真不是一件容易的事。锐锐做了六张图，最终就这张最简洁。

锐锐觉得应该有个视频演示最简单，于是在网上找到这个链接“我们为何总看不到月球的背面？”