月球垂直自转示意图（假定）

【一、现阶段公认的月球自转观点】
1、月球自转轴与地球自转轴基本是平行的。2、月球始终一个面朝向地球是因为月球在绕地球公转一周同时也自转一周，所以我们看不见月球背面，这种现象称“同步自转“。3、月球自转与公转周期都是27.32166日，正好是一个恒星月。4、由于天平动的原因，使得地球人能看到59%的月面。5、月球的自转和公转方向都是自西向东，从北半球看是逆时针，从南半球看是顺时针（注：地球自转与公转方向也是自西向东）。｛自转定义：天体绕自身的中心轴转动叫自转。公转定义：一个天体围绕着另一个天体转动叫做公转。｝

【二、疑问：在月球自转轴与地球自转轴基本平行情况下，要保持月球一个面始终不变朝向地球，并且完成公转一周的同时也自转一周，能否实现的问题。】
｛1、人体模拟转圈实验｝
在这里，我们不妨先抱树转圈实验一下，树为假想地球，人为假想月球，当人抱树转圈时，正面一直对着树。也就是说人围着树公转但不自转的情况下，正面可以一直对着树，如果后背要对着树，就必须要松手做自转。下面双手垂立，我们模拟同步自转，也就是围着树公转一周同时自转一周，结果发现，我们的正面、侧面和背面都会依次对着树。
我们可以模拟的更生动一点，就是我和你转圈。我为地球，你为月球，我转圈时你就盯住我的脸并对着我正面转，这时你围着我是公转，一直会面对着我。改变一下规则，我快速转动，你不用盯着我的脸还是按以前的方式和速度围着我公转，你依然是正面对着我，只不过有可能对的是我的后脑勺，这对一个球体就无所谓了。如果你围着我做同步自转，也就是公转一周同时自转一周，你就会发现，当你转到180度时，你的后脑勺就会正对着我（无论我是正面还是背面），转到360度时，正面就会重新对着我。
这两项实验表明，在两个自转轴基本平行的情况下，当一个球体A围着另一个球体B公转时，球体A会一直单面对着球体B，如果球体A围着球体B做同步自转，球体A的正面和背面都会依次对着球体B，这个实验结果与现有的月球自转学说是不符的。

｛2、手工做一个月球同步自转模型验证｝
首先我们做两个同样大小空心铁球（同样大小是为了组合方便，虽然与实际比例不符，但不会影响实验结果），一个铁球代表地球A，一个铁球代表月球B，并且两个铁球的中心都横向穿一根超过球体直径的转动轴。月球B与转动轴交界处设置一个锁片1，在月球B的轴两端套上轴套，并设置上锁片2，用两个较长的连接杆垂直并平行焊接在轴套壳外，连接杆另两端焊接到地球A的两端转动轴上。制作要求：月球B可自转，并可锁住不动，同时月球B又可围绕地球A公转。
第一组实验：
把月球B两端的锁片1及锁片2全部锁住，使整个铁杆与月球B成为一体，地球A不动，但其转轴可随意活动。实验者手把连接杆使月球B围绕地球A滑动一周，实验结果表明：在月球B转动轴及轴套固定不动的情况下围着着地球A转动轴运行，月球B始终一个面朝向地球A。也就是说月球B在一个面始终朝向地球A的情况下，可以围绕着地球A公转一周，同时月球B不自转。
第二组实验：
把锁片2打开，也就是把月球B转动轴的最外端锁片打开，在月球B和转动轴为固定一体的情况下沿着外端的轴套旋转。月球B的一个面作为正面涂上颜色做标记，锁片2处转动轴与轴套之间也要刻上标记，两个人一起配合做实验。固定地球A不动，地球A转动轴随意动，一个人转动连接杆使月球B做公转，另一个人一直保持月球B涂色面正对着地球A，每公转90度检查一下月球B转动轴与轴套之间的刻印，可以发现基本保持在原位置不动，公转360度检查结果是，锁片2处转动轴与轴套的刻印基本保持在原位置，也就是月球B在一个面吸定于地球A公转一周时自身并没有发生自转，所谓的刻印稍有变化是因为手动不稳导致的。在此基础上再做一个实验，先使月球B涂色面正对着地球A，锁片2处转动轴与轴套刻印相对，一个人在转动连接杆使月球B做公转时，另一个人则转动月球B做缓慢自转，要尽量做到同步自转，当公转与自转都到180度时，可以发现月球B的背面（未涂色面）正好对着地球A，当公转与自转都到360度时，月球B的正面（涂色面）又重新回到原位与地球A相对。也就是说月球B与转动轴固定为一体时，依靠外端的轴套做同步自转，地球A可以看到月球B的正面和背面。
第三组实验：
把锁片2锁死，把锁片1打开，也就是把月球B转动轴的内端锁片打开，使月球B沿着转动轴旋转。实验前要求：月球B的涂色正面对着地球A，在转动轴与月球B上刻个标记，两个人一起配合做实验。同样地球A固定不动，地球A转动轴随意动。一个人转动连接杆使月球A做公转，另一个人一直保持月球B涂色面正对着地球A，每公转90度检查一下月球B与转动轴之间的标记，结果同样是基本保持在原位置不动，公转360度检查结果，可以发现转动轴与月球B之间的刻印依然如旧。也就是说月球B在沿着转动轴旋转的情况下，在一个面对着地球A公转时没有发生自转，刻印稍有变化与手动不稳有关。在此基础上再做一个实验，先使月球B涂色面正对着地球A，月球B与转动轴处刻印相对，一个人在转动连接杆使月球B做公转时，另一个人则转动月球B做缓慢自转，要尽量做到同步自转，当公转与自转都到180度时，月球B的背面（未涂色面）正好对着地球A，当公转与自转都到360度时，月球B的正面（涂色面）又回到与地球A相对的位置。也就是说月球B沿转动轴围绕着地球A公转一周同时又自转一周，地球A可以看到月球B的正面和背面。
这三组实验证明同样的结果：在月球自转轴与地球自转轴基本平行情况下，月球围绕地球公转一周，同时要保持月球一个面始终不变朝向地球，月球的虚拟轴无论在什么情况下都保持静止不动，也就是月球是以地轴为中心做公转，自身没有发生自转。可以实现的情况有两种：（1）月球绕地球公转一周如果一个面始终不变朝向地球，月球就不能自转；（2）如果月球公转一周同时自转一周，月球的正面和背面会依次朝向地球。

【三、月球垂直自转原理初探】
在什么情况下，月球公转一周同时自转一周会始终保持一个面朝向地球呢？答案只有一种可能，就是月球的自转轴与地球的自转轴是垂直的，也就是月球垂直自转。这就好比你躺在床上，屋顶上有一个圆球沿着与床垂直轴自转，你只能看到对着你的一面，而另一面就无法看到。假设你也是一个球体，全身布满了眼睛，并沿着与床平行的轴自转，那么你每一个眼睛所能看到的也只是屋顶转动圆球的一面。
月球自转轴垂直于地球自转轴符合物道相合的自然法则。在地磁场与月磁场的作用下，包括地心引力与月球公转离心力的影响，导致月球出现垂直自转现象，并相互之间产生平衡力。由于地月之间的距离相对较近，并且地心引力作用于月球非常强大，如果月球自转轴平行于地球自转轴，地月之间的平衡力很容易被打破，月球自转产生的惯性离心力要么会加大向地球方向的惯性，使月球逐渐接近地球甚至发生碰撞，要么会加大远离地球方向的惯性，使月球逐渐远离地球甚至脱离地球引力。这种惯性离心力可以想象洗衣机甩干衣服的效果，或一个旋转的轮子突然间脱离了转轴导致的惯性位移，或运动员原地旋转扔出铁饼的情景。在月球垂直自转的情况下，所产生的惯性离心力作用于地球几乎为零，这样就可以保持地球与月亮之间持久的平衡力。这种情况就类似于陀螺，陀螺要保持稳定旋转，其自转轴必须与地球保持垂直，月球同样受到地心引力的影响，虽然有距离之别，但其作用原理是类似的。
综上所述，月球垂直自转在理论上是成立的。那么是不是所有的卫星都是围绕着行星垂直自转的呢？这就不一定，地月之间有特定的因素，其它卫星不一定具备。

【五、月球垂直自转与月球昼夜变化关系】
月球与地球的自转轴是垂直的，并且自转周期与地球一样，都是24小时，这样月球自转一周的同时会绕地球公转约13度，在这里月球始终以正面朝向地球，对地球来说是不变的，但对太阳来说是变的，也就是以太阳为参考系月球每天变化的角度约13度。月球围绕地球公转一周就相对于地月系以地球为轴自转一周，这样月球的全面都会被太阳依次照着，一周的时间为27.32166日（一个恒星日），也就出现了月球半个月白天半个月黑天的情况。故虽然月球与地球自转周期相同，但由于月球是垂直自转，就出现了白天和黑夜与地球不一样的变化。可以做一个简单实验，就是拿3个大小不等的球放在一张桌子上，太阳为中心不动，地球自转轴与桌面垂直转动，月球的自转轴与桌面平行转动并围着地球公转，再对照一下太阳照射的角度，很容易就可以得出上述结论。
（注意：在这里地球的自转轴必须与桌面是垂直的才能保持与太阳一致，这样得出的结果才是对的。）

【七、月球与地球自转周期同步原因的分析】
大家都知道，地球的质量约是月球的81倍，强大的地心引力会把月球牢牢地吸住，在地球与月球之间就形成了圆柱形的相互引力场，就如同地球伸出两只巨手托着月球，在地球自转的同时也作用于月球同步自转，这种保持地球自转轴与月球自转轴垂直并旋转的力量，主要是地月引力、离心力、磁场变化等多因素共同作用的结果。
最初月球的自转速度有可能比地球快或慢，在地月系运行轨道完全形成之后，受多种因素影响，逐渐磨合成与地球同步自转，再加引力、离心力、磁场等多种原因，地月之间出现了潮汐锁定现象。

【八、疑问：地球人能看到59%的月面，只是因为天平动吗？】
首先解释一下天平动的涵义。天平动又称为天秤动。是指天文学中，从卫星环绕的天体上观察所见到的，真实或视觉上非常缓慢的周期性振荡。天平动可以适用于其他卫星、行星，甚至太阳，但现阶段天文学家一般都是针对月球所言。虽然月球总是以同一面对着地球，但是从地球可能看到的月球表面并不是只有正表面。由于天平动，人们在地上能看见的月面达59%，只有其余41%看不见。
下面我们做一个实验，取一个足球，其中半个球面涂上颜色，放在一个相当于半个身高的台上，调整好球的位置，要求涂色面在你坐着时正好能全看到。上述准备好后，你坐在距球2米左右的矮凳子上，这时你看到的是球的半个涂色面。你起身站立，发现你可以看到没有涂色的球面（当然你看到的依然是半个球面，只不过球面的位置发生了变化），这时你向前挪小步，可以看到的未涂色面会越来越多，向后退小步，可以看到的未涂色面就会逐渐减少。我们可以想象着两手伸开，手和脚都长了眼睛，并且球是在前面悬着，站在距离球1米左右的位置，我们可以看到约80%左右的球面，并且越向后退看到的球面越少，当退到一定距离时，我们只能看到50%的球面，再后退看到的球面比例不会改变，只是影像逐渐缩小。
上述实验同样适用于地球人看月球。月球两极直径为3472公里，地球两极直径为12713、51公里，月球直径只是地球约1/4。月球与地球平均距离是384400公里，地球直径占地月距离约为1/30。地球的大面积及地月之间的近距离完全有可能让地球人看到月面的54%以上，甚至会更多，但极限是59%，如果达到极限，那就可以完全否定了天平动。天平动本身是人们在解决月球特殊现象的一个推理，是否符合客观实际还需要科学的进一步的证实。在这里需要指出的是，月球运行的稳定性就决定其状态的稳定性，很难想象月球的稳定运行能出现大幅度的振荡，以至于让地球人得以看到59%的月球面。大家可以想象一下高速运行的汽车车轮轴承坏了的情景，很容易会出事故。
假设天平动不存在的话，星球的大小和他们之间的距离长短共同决定了球体的可视面。地球人看太阳，只能看到半个球面，因为太阳很大，地球相对较小。地球人看其它星体，也只能看到半个球面，因为距离太远。地球人能看到超过半面的球体只有月球一个，这是两者的体积和间距决定的，所以我们不能以月球现象为依据而解读其它星体，当然，这一切是在假设天平动不存在的情况下而论的。
大家也可以用两个相差4倍的球体做标记，并且他们之间的间距为地球直径的四倍，例如月球直径为10厘米，地球直径为40厘米，它们之间距离为1200厘米在一个平面上模拟得出结论。

【十、以机械设计原理平面构件的活动度来证明月球同步自转的方法是不客观的】
同样是百度百科｛月球自转｝解读中的描述：
这里必须强调，解开月球自转的奥秘并不是从天文知识中得到启发而产生，恰恰相反，这是从“机械设计”原理中的平面构件的活动度的计算方法中得到启发而想到的。下面我们再通过月球自转的三种情况来证明月球是绕自己的轴心完成自转的。1、地球和月球都是绕各自的轴心旋转的天体，此时月球的活动度大于零，月球能绕自己的轴心旋转。2、假定在“地球”是套上一个能相对地心旋转的套筒，再用一根长杆把月球与套筒联焊在一起。此时月球的活动度等于零，但能随套筒的转动绕地球公转（也就是人们认为的相对恒星的自转）。3、假定用长杆把月球与地球直接联焊在一起。此时月球绕自己的轴心转动的活动度等于零，不能绕自轴自转，也不能相对地球公转，只能随地球定位“公转”。从上面的2、3种情况来考虑，月球绕地轴旋转的情况虽不同，但都不能自转，看起来都是一面朝地球。从逻辑学的角度来考虑，把这种“旋转”说成月球在空间自转是不正确的。这两种情况下月球无论是相对地球还是相对恒星都不自转。对于相对旋转的两天体而言，它们彼此都是绕各自的轴心旋转的，是公平的。并没有一个绕另一个的轴心（公转）来实现自转之说。所以，只能用第1种情况来说明月球是绕自己的轴心旋转的。无论是相对地球，还是相对太阳，月亮都在绕自己的轴心施转。只因它的公转偏心与自转纠偏相抵消，导致不易被人们所察觉。自然界中有许多现象都让人产生错觉，这就需要我们细心观察、认真思考，道出其中的奥秘，揭示现象的本质。
【点评】：
在这里用1来说明月球自转活动度大于零，用2、3的假定来证明月球的活动度等于零，并由此来反证月球存在自转是不恰当。活动度大于零是自转的必要条件，但活动度大于零并不一定就发生自转现象，更何况月球同步自转只是推理，并不是人们观测到的，本身就存在错误的可能。通过月球同步自转模型的验证我们可以发现，在月球B单面朝向地球A旋转的条件下，月球B的转动轴虽然活动度大于零，但始终没有发生转动情况。由此我们可以得出结论：在月球自转轴与地球自转轴基本平行情况下，月球围绕地球公转一周，同时要保持月球一个面始终不变朝向地球，月球的虚拟轴无论在什么情况下都保持静止不动，也就是月球是以地轴为中心做公转，自身没有发生自转。

【十一、走出理论误区】
现在公认的月球自转学说认为月球自转轴与地球自转轴基本平行，在绕地球公转一周同时也自转一周，如果用“巧合”来形容并不为过，对于如此庞大的球体在做两种完全不同类型的转动竟会如此精密的吻合，确实让人产生很多怀疑，但至少在理论上还能说的通，如果再加上同时月球还要始终保持一个面朝向地球，就出现了理论误区，无法自圆其说，也使人们在解释月球现象时出现更多的困惑。
《月球垂直同步自转假说》中的“同步”指的是月球与地球自转同步，在理论上体现了两种物质在同一运动形式下的协调统一性，更符合运动规律，而现行的月球自转学说的“同步”指的是月球自转与公转的同步，表现的是同一种物质的两种不同运动形式，在实际中具有不协调性，如果再加一个‘始终单面朝向地球’，就构成了矛盾。月球自转虽皆为假说，但假说也要体现物道相合的自然法则。当然，《月球垂直同步自转假说》只为一家之言，有冒犯公理之嫌，正可谓仁者见仁智者见智，有不同意见者，欢迎指正。

【十三、为什么月球在单面对着地球的前提下公转一周不存在自转现象】

【注：此理论暂无法解读地球固定一个点的位置看到月相的变化，即如果月球垂直同步自转，在地球同一个点上应该看到月球黑斑有变化，除非太阳光同步移动可看到月球黑斑基本无变化】