第四百零八篇 龐多拉“天毀計劃”十八
月球以橢圓軌道繞地球運轉。這個軌道平面在天球上截得的大圓稱“白道”。白道平面不重合於天赤道，也不平行於黃道面，而且空間位置不斷變化。周期27.32日。月球軌道（白道）對地球軌道（黃道）的平均傾角為5°09′。但是已知月球平均每年以3.8cm的速度逐漸與地球離去。
月球在繞地球公轉的同時進行自轉，周期27.32166日，正好是一個恆星月，所以我們看不見月球背面。這種現象我們稱“同步自轉”，或“潮汐鎖定”，幾乎是太陽系衛星世界的普遍規律。一般認為是衛星對行星長期潮汐作用的結果。天平動是一個很奇妙的現象，它使得我們得以看到59%的月面。主要有以下原因：
⒈在橢圓軌道的不同部分，自轉速度與公轉角速度不匹配。⒉白道與赤道的交角。
月球每小時相對背景星空移動半度，即與月面的視直徑相若。與其他衛星不同，月球的軌道平面較接近黃道面，而不是在地球的赤道面附近。相對於背景星空，月球圍繞地球運行（月球公轉）一周所需時間稱為一個恆星月；而新月與下一個新月（或兩個相同月相之間）所需的時間稱為一個朔望月。朔望月較恆星月長是因為地球在月球運行期間，本身也在繞日的軌道上前進了一段距離。
月球的軌道平面（白道面）與黃道面（地球的公轉軌道平面）保持着5.145396°的夾角，而月球自轉軸則與黃道面的法線成1.5424°的夾角。因為地球並非完全球形，而是在赤道較為隆起，因此白道面在不斷進動（即與黃道的交點在順時針轉動），每6793.5天（18.5966年）完成一周。期間，白道面相對於地球赤道面（地球赤道面以23.45°傾斜於黃道面）的夾角會由28.60°（即23.45°+5.15°）至18.30°（即23.45°-5.15°）之間變化。同樣地，月球自轉軸與白道面的夾角亦會介乎6.69°（即5.15°+1.54°）及3.60°（即5.15°-1.54°）。月球軌道這些變化又會反過來影響地球自轉軸的傾角，使它出現±0.00256°的擺動，稱為章動。
因為月球的自轉周期和它的公轉周期是完全一樣的，所以地球上只能看見月球永遠用同一面向著地球。自月球形成早期，地球便一直受到一個力矩的影響導致自轉速度減慢，這個過程稱為潮汐鎖定。亦因此，部分地球自轉的角動量轉變為月球繞地公轉的角動量，其結果是月球以每年約38毫米的速度遠離地球。同時地球的自轉越來越慢，一天的長度每年變長15微秒。
從地球上看月亮，看到的月球表面並不是正好它的一半，這是因為月球像天平那樣擺動。地球上的觀測者會覺得：在月球繞地球運行一周的時間裏，月球在南北方向來回擺動，即在維度的方向像天平般的擺動，這被稱為“緯天平動”，擺動的角度範圍約6°57′；月球在東西方向上，即經度方向上來回擺動的現象，被稱為“經天平動”，擺動角度達到7°54′。除去這兩種主要的天平動，月球還有周日天平動和物理天平動，前三種天平動都並非月球在擺動，是因為觀測者本身與月球之間得相對位置發生變化而產生的現象。只有物理天平動是月球自身在擺動，而且擺動得很小。
由於月球軌道為橢圓形，當月球處於近地點時，它的自轉速度便追不上公轉速度，因此我們可見月面東部達東經98度的地區，相反，當月處於遠地點時，自轉速度比公轉速度快，因此我們可見月面西部達西經98度的地區。這種現象稱為天秤動。又由於月球軌道傾斜於地球赤道，因此月球在星空中移動時，極區會作約7度的晃動，這種現象稱為天秤動。再者，由於月球距離地球只有60地球半徑之遙，若觀測者從月出觀測至月落，觀測點便有了一個地球直徑的位移，可多見月面經度1度的地區。
月球對地球所施的引力是潮汐現象的起因之一。月球圍繞地球的軌道為同步軌道，所謂的同步自轉並非嚴格。
嚴格來說，地球與月球圍繞共同質心運轉，共同質心距地心4700千米（即地球半徑的3/4處）。由於共同質心在地球表面以下，地球圍繞共同質心的運動好像是在“晃動”一般。從地球南極上空觀看，地球和月球均以順時針方向自轉；而且月球也是以順時針繞地運行；甚至地球也是以順時針繞日公轉的，形成這種現象的原因是地球、月球相對於太陽來說擁有相同的角動量，即“從一開始就是以這個方向轉動”。
月球的起源莫衷一是。對月球的起源，歷史上大致有三大派。而後期則在各種說法的基礎上，結合新的研究結果而新形成了“大碰撞說”。
這是最早解釋月球起源的一種假設。早在1898年，著名生物學家達爾文的兒子喬治·達爾文就在《太陽系中的潮汐和類似效應》一文中指出，月球本來是地球的一部分，後來由於地球轉速太快，把地球上一部分物質拋了出去，這些物質脫離地球后形成了月球，而遺留在地球上的大坑，就是太平洋。
這一觀點很快就受到了一些人的反對。他們認為，以地球的自轉速度是無法將那樣大的一塊東西拋出去的。再說，如果月球是地球拋出去的，那麼二者的物質成分就應該是一致的。可是通過對“阿波羅12號”飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析，發現二者相差非常遠。月球表面岩石的年齡極其古老，全月球表面岩石的年齡介於30--42億年之間，地球表面最古老的岩石年齡，只限於個別地區出露的38億年的古老變質岩，而太平洋洋底岩石的年齡極其年輕，完全與“分裂說”的理論相違背。
這種假設認為，月球本來只是太陽系中的一顆月球大小的小行星，有一次，因為運行到地球附近，被地球的引力所俘獲，從此再也沒有離開過地球。還有一種接近俘獲說的觀點認為，地球不斷把進入自己軌道的物質吸積到一起，久而久之，吸積的東西越來越多，最終形成了月球。但也有人指出，像月球這樣大的星球，地球恐怕沒有那麼大的力量能將它俘獲。
這一假設認為，地球和月球都是太陽系中瀰漫的星雲物質，幾乎在同一個太陽星雲的區域經過旋轉和吸積，同時形成大小不同的天體。在吸積過程中，地球比月球相應要快一點，成為“哥哥”。這一假設也受到了客觀事實的挑戰。通過對“阿波羅”飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析，地球和月球的平均化學成分差別很大，人們發現月球的岩石也要比地球的岩石古老得多。
這一假設認為，太陽系演化早期，在太陽系空間曾形成大量的“星子”，先形成了一個相當於地球質量0.14倍的天體星子，星子通過互相碰撞、吸積而長合併形成一個原始地球。這兩個天體在各自演化過程中，分別形成了以鐵為主的金屬核和由矽酸鹽構成的幔和殼。由於這兩個天體相距不遠，因此相遇的機會就很大。
一次偶然的機會，那個小的天體以每秒5千米左右的速度撞向地球。劇烈的碰撞不僅改變了地球的運動狀態，使地球的自轉軸傾斜，而且還使那個小的天體被撞擊破裂，矽酸鹽殼和幔受熱蒸發，膨脹的氣體以極大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球。