“昼涨为潮，夜涨为汐。”
在中学地理上，大家其实都听过潮汐这个东西，潮汐是海水周期性涨落的现象，但形成的原因是什么呢？
在文章“银河系的运动（现在以及未来）”中，也提到了潮汐力，那潮汐力是个什么东西呢？
其实继科氏力之后，我们发现这些名词似乎在越来越接近地理了，而这里，我们从物理出发，来破解这个潮汐力的成因。
潮汐形成的原因是月球和太阳对海水的引力和惯性力的共同作用的结果。
没错，就是月球和太阳的作用，所以我们先分开来看，由于月球离地球近，所以我们先看月球在地表形成的月亮潮。
要研究两体的潮呢，就要忽略其他星体的引力了，由质心运动定律就能知道，地月系统的质心系是个惯性系（无外力）（质心见动量定理与守恒），那么地月系统的质心在哪里？我们现在来计算一下。
地月系统示意图
已知地球的质量为，平均半径是6371km，月球质量是，平均半径是1737.10km，地月平均距离是384403.9km，以地心为坐标原点，那么地月系统的质心位置为
计算完质心位置后，你会发现地月系统的质心在地球内部！不过这不影响后续的分析。
然后再来分析地表海水的受力，我们研究地月连线上的地表部分，如下图A、B两点。
地表海水的受力有：地球的引力、月球的引力、地球自转引起的对地表海水的惯性力、地球绕地月质心平动引起的平动惯性力、以及地球对海水的支持力。
受力分析后发现一共有5个力，但是真正能对潮汐有很大影响的力只有两个，一个是月球的引力，一个是地球绕地月质心平动引起的平动惯性力。另外三个力在没有月球时合力为0.
那么是什么呢？
上述在对质心位置的计算时，我们是把地球和月球看成质点的，把质心位置计算出来后，再与地球半径做对比的，而现在要考虑地球的“公转”，是绕地月质心的公转，月亮潮的分析就是简化为了两体运动。
地球绕地月质心平动公转，意味着地球上每一个点都有着同一个轨迹半径，这说明什么呢，说明地球上每一个点受到的绕地月质心的平动惯性力都是相同的！
那么这个力的大小是多少呢，它恰好就是月球对地球的引力大小（看成质点分析），方向是背离月球的！（参考文章：非惯性系质点动力学）
于是AB的受力分析如下图：
和就是在A、B两点处受月球引力的大小。
以图中向右为正方向，那么A、B处质量为Δm的海水受到的合力就是
发现了什么，A、B两处的合力大小相等、方向相反，而A、B两点又恰好在地球相反的两端，再分析一下，A、B两处的合力都是指向地球之外的！
那么计算结果表明，A、B两处的海水都是涨潮，而在A、B中间的地带，就是落潮。
而这个月球引力和平动惯性力的合力，就是潮汐力。
所以呢，地球某处的海水在一天之内会由于月亮的潮汐力作用而发生两次涨潮和两次落潮。
地表上任意一点的潮汐力计算，我们只要垂直于地表向外方向的合力，F_C是指向月心的，关于任意一点潮汐力的计算如果感兴趣可以自己算一算。
以上就是关于月亮潮的理论。
除了月亮潮呢，还有太阳潮，太阳潮和月亮潮类似，太阳潮就是不考虑其他星体的引力而形成的日地系统，在A、B点的结果呢也是完全相似的，下面就直接给出太阳潮在A、B点的潮汐力。
那么，地球自转一周，地球某处的海水就会由于太阳的潮汐力而有两次涨潮和落潮。
那么就会有人想，月亮和太阳共同的潮汐力会是什么效果呢？不过在说这个问题之前，我们先来计算一下太阳和月亮的潮汐力谁大谁小。
把式子整理一下，s表示太阳、m表示月亮。
我们发现潮汐力的大小与引起潮汐力的天体质量M成正比，与两体间距的三次方成反比，前面的都是常数，于是我们可以只关注后面那一项。
到这里，我们发现，月亮对地球的潮汐力要比太阳的大两倍多！
即使太阳质量很大，但架不住月球离地球近啊，两者比值为
如果太阳和月球合起来作用，那么在太阳、地球、月亮三点一线（地球和月球顺序可换）时，潮汐力达到最大，这就是大潮，当日地连线与地月连线垂直时，太阳潮与月亮潮相互抵消一部分，即为小潮。
大潮发生在农历的初一（新月）和十五（满月）左右，小潮发生在农历初八（上弦月）和二十二（下弦月）左右。
时间、历法、潮汐以及地球、月球和太阳的运动情况，这些就这么联系上了。
在2021年9月21日星期二，农历八月十五，即是满月，近似日地月三点一线，在赤道某处发生大潮。
而潮汐力的作用远不止如此，为什么月亮总是只有一面朝向地球？在流浪地球电影中，地球经过木星利用引力弹弓效应进行加速，行星发动机突然罢工，地球迅速进入了两者的洛希极限，于是想办法迅速逃离，洛希极限又是什么，它有什么作用呢？在文章“银河系的运动（现在以及未来）”中提到了两大星系相撞，潮汐力会撕裂星系结构，为什么潮汐力会有这么大的作用呢？
上一段的几个问题会在后面文章做出解释！
