月球的運動及其相位

月球圍繞地球的公轉周期亦稱為恒星月，為27天7小時43分鐘11秒。正是由于這一運動，月球被照亮的一面以不同的方向出現在我們眼前，我們由此欣賞到了不同月相的交替。然而，同一月相的回歸需要比公轉周期更長的時間，因為在月球圍繞地球運動的同時，地球也在圍繞太陽進行公轉。例如，滿月時月球恰好與太陽隔地球相對，如果此時將月軌上月球的位置有形化，月球將在27天7小時內重新回到這一點；但這時這一點將不再像以前一樣與太陽相對，與初始照明方向相比，地月系統已經轉了一定的角度，因此月球將不得不在其軌道上再前進一點，才會再次處于我們要求的相對位置上。正是因為月球的額外前進，同一月相的回歸即會合周的平均周期為29天42小時44分鐘；這一周期的持續時間會隨著不均勻的月球運動而有所變化，而月球運動之所以不均勻，主要是由于月球軌道的偏心率及其主軸方向的移動，月球軌道主軸完整環繞一圈的時間為18年又11天。會合周又被稱作朔望月或太陰月，它決定了月球上每一點的日夜交替的持續時間。事實上，盡管月球的照明條件具有明顯的規律性，但要想將其講解清楚還是相當困難的。我們剛剛提到了月球軌道主軸方向的變化，月球軌道面與地球軌道面的平均傾角為5度18角分，因此我們可以想象運動中的月球軌道就像一個正在自轉的陀螺的赤道，與此同時，其自轉軸形成了一個垂直的圓錐。為了全面分析月球軌道的運動機制，我們需要開展豐富的研究；但在此處我們只需考慮月球運動所造成的后果，這后果影響到了月球之于太陽、地球的位置。在日地月相對位置所形成的天象中，對我們而言最為明顯的便是日食或月食。

Rayons du Soleil：太陽光；N.L：新月；P.L：滿月；P.Q：上弦月；D.Q：下弦月 月球相位的籠統解釋 這些表象是我們在地球上的可變角度下所觀察到的被太陽照亮的部分月球球體（這部分球體呈現出的度數越來越大）。外圍的圖形對應的月球的主要位置使之呈現出了不同的月貌，也就是我們所看到的月相。

Orbite de la Terre：地球軌道；Orbite de la Lune：月球軌道 相對于地球軌道平面，月球軌道的傾角方向可變。當兩個平面的交點對應于日地連線時，經過A點的月球將遮住太陽，發生日食，而經過A’點的月球則會被地球陰影遮住，發生月食。當交點不再與日地連線相對應時，B點的新月不會遮住太陽，而B’點的滿月也不會被遮住。

本書中的一幅插圖已經簡要解釋了食的發生原理——要么是月亮橫在日地之間，遮住了我們視野中的太陽圓面，要么是月亮藏進了地球球體投下并延伸的陰影里，接收不到太陽的照明，所涉及的這三個天體必然處在一條直線上。這種情況只有在月球通過其傾斜軌道平面與日地連線之間的交點時才會出現。換作其他任何朝向的月球軌道平面，當月球穿過兩個交叉平面的交點時，不再正對著太陽，抑或與之相反躲進地球的陰影里；當行經地球與太陽之間時，經過升交點或降交點區域的月球在透視圖上要么在太陽的上方或下方，要么在地球影錐的上方或下方。

月球被照亮的半球經過軌道不同位置，形成了變化的月相。鑒于以上照明條件的復雜性，我們對月相的解釋只能是泛泛而談。從示意圖中可以看出，新月出現時，月球行至地球與太陽之間，并以未被照亮的一面朝向地球；此時，如果月球恰好處在理想的位置上，就會發生日食。這些周期性的必要條件很少會被滿足，每個月的新月之時都是太陽與月球相合的時刻，也就是說月球位于天球的一個大圓上，且與黃道平面垂直。滿月時恰恰相反，月球并不是正對著太陽（因為這樣的話，月球就會被地球的陰影遮住，發生月食），而是位于一個從太陽對面經過的大圓上。

如果我們想要明確指出月球不同地點照明情況所造成的后果，就得面對大量需要長期研究宇宙志來看的示意圖，因此我們從簡解釋月球的相位（此處附有這一經典解釋的圖示）。就僅僅記住原理吧，這一原理會讓我們更好更深入地理解月球表面的景觀、現象、物理環境以及各種可見的月貌。在下面的篇章中，我們會逐一介紹以上提到的各項事實。

不同視角下呈現出的在天平動作用下的月球球體細節