潮汐的涨落和月亮的盈亏有科学关系吗?

潮起潮落与月亏无关;但与月球引力有关;

不考虑其他行星的微弱作用,月球和太阳对海洋的引潮力是海水波动的原因。潮汐力是一种什么样的力?在物理学中,在非惯性系下,引潮力是月球引力及其对应的惯性力,以及太阳引力及其对应的惯性力的合力。有资料提到“离心力”也是潮汐力的组成部分之一。物理学中有离心现象的提法,但没有“离心力”的概念和定义。但是,“离心力”的原意是惯性力。

单靠月球引力无法解释为什么地球最近海面和离月球最远海面两个区域同时出现高潮,从而把球形海平面变成纺锤形,如图。太阳的引力也是如此。到2012结束,最新的物理学出现了。

颖壳引力的概念和定义。定义的内容是:“在静力学范围内,把物体放置其上的支撑或物体本身作为非惯性参照物,重力是物体上所有重力和惯性力的合力。”这个定义可以成功地解释潮汐的成因。这里需要注意的是,当把行星看成质点时,只有地面物体的引力和随地球旋转的物体的向心力对应的惯性力参与计算,其他行星的引力被对应的惯性力抵消。

潮汐的形成有以下几个原因:

先说月亮的作用。把地球和月球看成质点,说月球绕地球做圆周运动,其实月球和地球都是绕它们共同的质心做圆周运动,只是地球的圆形轨道要小得多。(一颗双星中两个质量相近的行星的圆轨道近似相等)以地心为非惯性参照物,月球粒子对地球粒子的引力就是地球粒子绕共同质心圆周运动的向心力,这个向心力对应的惯性力大小相等,方向相反。所以月球粒子对地球粒子的引力和这个惯性力互相抵消。

既然把地球看成一个质点,那么地球上物体的轨迹和动力学就可以看成和地球质点一模一样。这样,月球的引力和相应的惯性力就互相抵消了。

事实上,地球的体积很大。在离月球最近的地面上,物体绕地球和月球共同质心做圆周运动的轨道半径明显小于地球上一个质点的轨道半径,月球对物体的引力会大于相应的惯性力。这两个力不能再抵消,它们的合力与物体受到地球引力的方向相反,使物体的引力明显变小。如果“物体”是这里的海水,那么这里就会出现高潮。用同样的方法研究离月球最远的地面上的物体,月球的引力小于相应的惯性力,它们的合力与地球的引力相反,这也使物体的引力明显变小。所以离月球最远的那部分海域也会出现高潮。这使得原本应该是球形的海平面略微呈现出纺锤形。