正如之前在我关于时空的文章上看到的，重力对所有物体的运动都有相同的影响。所以如果月球和太阳的引力对海洋中的潮汐起到了真正的作用，那我们为什么不在湖泊中看到潮汐呢？
无论你对海洋潮汐存在的原因有什么看法，都可能是错误的，即使是在最基本的层面上。很多人都错误地解释了潮汐。
通常他们会使用这个图表，以及类似下面的解释。月球的引力在A点比在地球中心强，在B点比在地球中心弱。月球引力在地球上的差异所产生的净效应是像太妃糖一样把海洋拉长，这就是为什么海洋会在地球/月球线的相反点上膨胀。这一解释听起来似乎是合理的，许多的科学家给出了这一解释，但正如我们将看到的，这是不正确的，虽然事实是正确的。在A点和B点确实有一个与月球的重力差。至少在这个简化的模型中，地球/月球线两端会有两个潮汐隆起。如果地球可以在这些凸起的下方旋转，而海洋和地壳之间没有摩擦，那么在地球上的某个特定位置，当你通过每个凸起时，每天会经历两次高潮，当以90度角通过凸起时，每天会经历两次低潮。所有这些都是真的，错误的是对膨胀的解释。它们实际上并没有被那个重力差提升或拉伸。一些更微妙的事情正在发生，甚至许多专业的天文学家和物理学家，多年来对这一点存在误解。
我们要了解海洋是如何产生潮汐的，但是湖泊、浴缸和咖啡却没有。所以做一些假设来简化分析，并从图片中删除不重要的因素。这样就可以更好地从质量上隔离引起潮汐的真正原因。假设我们要用牛顿引力，不是爱因斯坦不能解释潮汐。他可以解释，但弯曲的时空只会增加复杂性，而不会让事情变得更清楚。假设二让我们忽略太阳，为了简单起见，只关注月球的影响。无论如何，太阳的影响将以类似的方式起作用。假设三我们将假设地球均匀地覆盖着一个巨大的海洋，没有大陆。最后，假设四——我们可以随时打开和关闭地球引力。
通过这几个假设，让我们更仔细地看看月球的重力差，以及它如何从附着在地球中心的参照系的角度来表现自己。忘掉海洋一分钟，想象一下地球表面两端沿着地球/月球线的两个小街区A和B，关闭地球引力。相对于周围空间中的一个框架，A块对月球的加速度大于地球的中心，而地球的中心对月球的加速度大于B块。因此，从地球框架的角度来看，两个块将从表面分离，就像受到某种看不见的外力的作用一样。这种奇怪的看不见的外力叫做潮汐力。在牛顿物理学中，它是假的。它是地球参照系的产物。地球本身正在向月球加速，所以根据牛顿的说法，地球的框架是非惯性的。但归根结底，在地球的框架内，潮汐力看起来像反重力，至少这就是问题所在。就像你在加速的火车车厢里看到的假作用力一样，潮汐力应该使所有物体从表面上以相同的速度加速，而不管它们的质量如何。物体相对于地球表面的加速度称为物体的总加速度，沿地球/月球线的潮汐力不能升高或拉伸沿着这条线的两个凸起。因为如果是这样的话，那么湖泊中的水也应该被提升，而且就这一点而言，沙子、岩石也应该被提升。因为物体的质量并不重要。在涨潮的时候我们看不到漂浮的东西。更重要的是，假设凸起被提升的数学方法不成立。由于月球沿地球/月球线的重力差，物体上的潮汐加速度仅为地球重力的1/10000000，你不能用比它小1000万倍的力拉它来提升物体。即使关闭了地球引力，你也不会注意到每秒1微米的向外加速度。然而，海洋中的那些隆起物是真实的。如果海洋没有被拉伸，那么它们是如何到达那里的呢？关键是要研究不在地球/月球线上的物体的潮汐加速度。
例如，这个位置的一个街区将被月球拉向这个方向。但是，当然，整个地球都被月球拉向了那个方向，追逐着这个街区。所以相对于地球表面，这个板块的潮汐加速度几乎是径向向内的，换句话说是向下的。事实上，如果我们画出潮汐加速度向量，你会在地球表面的不同点看到，它们看起来是下图这样的。
正如你所看到的，潮汐力只有当你在地球/月球线上时才起到反重力的作用。在大多数地方，这些向量基本上与地球表面相切，这会将水推向一边。现在已经画出了这些向量，很大程度上帮助你可视化它们。但实际上，它们是微观的。地球自身对物体的重力所引起的径向内加速度是物体的1000万倍。然而，海洋的表面积也是巨大的，所以这些微小的切向侧向推动地球表面一半以上的所有大块水，可以产生相当可观的水压增加。海洋没有被提升或拉伸。相反，由于其他地方累积的侧向牵引力，它被挤向地球/月球线并堆积在那里。基本上，月球正在把整个海洋变成一个行星大小的液压泵，海洋沿着地球/月球线膨胀，就像你开始从侧面挤压水泡或疙瘩时，它会在中心膨胀一样。
那么为什么湖泊没有潮汐呢？嗯，主要是因为同样的原因，很难挤出小疙瘩-牵引力低，液压系统差。与海洋不同，一个湖泊不是一个相连的，行星大小的水体。湖泊只是没有足够的面积来让微小的压力聚集起来改变水位。现在，从技术上讲，真正的大湖，比如北美的密歇根湖，可以产生足够的压力来产生微小的潮汐，可能在低潮和高潮之间相差几厘米。但由于风、船和水上的晃动都会产生比这还要大的涟漪，所以这些微小的潮汐是不明显的。同样的道理也适用于任何封闭的液体，游泳池、浴缸、人体（基本上是一大袋水）和一杯咖啡，技术上来说，都能体验潮汐。它们只是显微镜下的。另外地球本身并不是完全刚性的。因此，当游泳池中的水上升很小的时候，地球表面也会上升很小的数量，使得相对于地球表面的水位变化更加不明显。现在，我刚才所谈的一切都过于简单化了，但我认为这是重点。也就是说，潮汐与粉刺的共同点要比与太妃糖的共同点多得多。
下面有几个零头要绑起来。首先，太阳——它对潮汐的影响类似于月球的影响，但它们只有月球的三分之一大。太阳更大，但它也远得多。现在，当地球、月球和太阳都在太空中排列时，这些影响是附加的，你会得到特大的大潮。相反，当它们在太空中形成90度角时，会有部分抵消，你会得到额外的小潮。第二，在一个简单的水世界地球模型中，数学表明，高潮和低潮之间的水位应该相差大约3/4米。但有些地方的潮汐比这小，而其他地方，如加拿大芬迪湾，每天的潮汐波动超过10米。
那么为什么各地存在差异呢？相对于月球轨道平面的位置当然是其中的一部分。但最主要的是，大陆上的角落和缝隙会影响压力如何以不均匀的方式在海洋中分布的细节。例如一些有直接入海口的湖泊和河流确实有潮汐。但是高潮不是逐渐上升，而是像一堵移动的水墙一样从进水口进入，这堵水墙叫做潮汐孔。此外，水位的一些变化只是晃动，与潮汐完全没有直接关系。归根结底，在现实世界中，潮汐的细微细节只是有点复杂。当然还有一些我没有提到的事情，比如地球自转的速度和海洋潮汐是如何相互影响的。
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