月相的变化
随着月亮每天在星空中自西向东移动一大段距离，它的形状也在不断地变化，这种现象就叫做月相变化。月亮本身并不发光，靠反射太阳光才发亮，因为在月球绕地球转的同时，地球又带着月球绕太阳转，所以，月亮相对于地球和太阳的位置不断变化。因此，月亮被太阳照亮的一面就会有时向着地球，有时背着地球，有时部分向着地球，且这部分有时大一些，有时小一些。月相变化就是这样产生的。
当月亮运行到地球和太阳之间时，月亮被照亮的半球背对着地球，这时我们看不见月亮，叫做新月，也叫做“朔”，即农历的初一。过了新月，月亮被照亮的部分逐渐转向地球，我们看到一钩弯月，农历初二、三的月牙叫娥眉月，到初七、八，我们所看到的就是半个月亮了，叫做上弦月（凸边向西）。农历十五、十六的月亮为满月，也叫“望”。满月过后，月亮被照亮的部分逐渐背离地球，到农历的二十二、二十三，又只能看到半个月亮了，叫做下弦月（凸边向东）。再过一周，月亮又将回到朔的位置。更有意思的是，月球的自转周期与公转周期是相同的，所以我们始终只能看到月球的同一个面，直到20世纪70年代，人类从没有看到过月球的背面是什么样子。
月球背面
关于月球的形状，我们有一个概念叫月龄。所谓月龄，或是用日数来表示的，从新月时起算到各月相所经过的时间。例如，新月后3天12小时的月龄就是3.5，眉月的月龄是3，望日（满月）的月龄为15。知道了月龄，就能判断月球的形状、出没时刻及可见方向。
使用双筒望远镜和天文望远镜观察月面时，要细心观测那些月面有缺边的月龄。经过长时间的连续观测，就可以发现即使是相同的月龄，缺边的位置也不尽相同。长时间地观测月面，并且对边缘部分的目标进行仔细的记录比较，不难发现月面有一种所谓的秤动现象的。多亏有了月球的秤动，才使我们能够看到59%的月球表面。月球背面的41%只有绕到月球后侧去观测了。
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