从读小学时起，我们就被教导说：月球在围绕地球公转一周的同时本身也自转了一周，谓之“同步自转”。实际情况果真如此吗？
要判断物体有没有公转或自转，首先要厘清公转和自转的概念。百度上对这两个概念的词解是这样写的：“一个天体围绕着另一个天体转动叫做公转。”“星体自己围绕本身的轴转动叫做自转。”至于怎样才能判定星体是在围绕本身的轴转动，语不尽详。
宇宙间很多物体的运动形式都是相同的，小自原子核---电子，大至星系---星球，促使它们运动的因素多种多样：原子定律、机械动力、潮汐引力等等，但这些都是原因和过程，结果是一样的，那就是乙物体围绕甲物体转动，抑或物体围绕自身的轴转动。
公转比较容易界定，地球围绕太阳、月球围绕地球、飞机绕地飞行一周、甲虫爬过篮球表面，人或汽车在地面上行进，都应该视为公转运动。
有些自转也很明显，如：电扇的叶翅部分、旋转的陀螺，地球的转动等等。原因在于：电扇叶翅的自转轴是相对固定的（绝对是说它是在随着附着体在宇宙间处于永久的运动之中。），陀螺的自转速度明显快于它对于地面的运行速度，地球的昼夜交替使人感受明显。但是一些运动中的球体，如月球类天体，它们的自转与否令人困惑。只有透过其表象，找出真正的物理规律，才能得到正确的认识，否则很容易产生误解。
我们做一个这样的试验：找一个大的地球仪，再找一个小的电动玩具汽车。汽车的四个轮子喻作星球，其轮轴喻作星球的自转轴，自转轴固定在汽车上，汽车动则自转轴动，汽车停则自转轴停。
1•手拿汽车，在地球仪的旁边，不开启，也不移动。
2•开动汽车，但不移动，车轮自己在转。
3•把汽车放在地球仪上，不用电力开关，推动其绕行一周，汽车动，车轮也转动。
4•在车轮贴地一侧的边缘上画一点，作为参照点，然后关掉汽车，放在一张纸上，拖着纸在地球仪上滑行一周，汽车公转了一周，但车轮没有围绕轮轴发生转动，参照点始终对准地球仪的中心。
5•拖着汽车绕行一周，在这个过程中，始终把参照点对准地球仪的某一方向，上或下，左或右，为了方向不变，要不停地用手拨动车轮，汽车公转一周，车轮也正好被拨动了一周。
6•不开启汽车，把参照点透过地球仪的中心，对准某一方向，上或下，左或右。水平或垂直移动汽车，结果是参照点的方向未变，但是无法保持对准地球仪的中心，直至离开了地球仪。
通过以上实验，对模拟星球得出的结论是：
1•没有公转，也没有自转。
2•只有自转，没有公转。
3•有公转，也有自转，太阳系内绝大多数星体属于此类。
4•只有公转，没有自转，月球、火卫、冥卫属于此类。
5•公转一周，同时自转一周。天王星应该有两个自转轴，一个接近水平于公转轨道平面，横着滚动，一个垂直于轨道平面，属于此类型。
月球绕地公转一周后，球体表面相对于周围的参照背景确实也转动了一周。但是只要我们再进一步观察就会发现，实际上是：月球的中心轴在围绕地球公转，月面上所有的位置点都是在跟随着中心轴绕地公转，除此之外，没有相对于中心轴的转动，相对于参照背景的移动是公转运动的结果。而那种把公转轨道中心点——地球混同于月球自转轴的说法更令人难以认同。
有人用图解说明月球存在自转的理由：月球的一侧朝向地球，另一侧朝向某一方向，如果没有自转的话，另一侧的朝向就不会改变，而朝向地球的一侧就会移动。这个说法忽略了一个要点，那就是物体平直运动和环行运动的区别。在平直运动中，球体如果不自转的话，它某一侧的方位朝向的确不会改变，如上边的试验之六。但是，这种方位参照的理论不能适用于环行运动中的物体，公转运动中物体的朝向是处于循环的变化之中，参照侧面在公转轨道这一侧是左，到另一侧就变成了右，此时的下就是彼时的上。判断公转中物体是否在自转，参照座标应该只有一个，那就是公转轨道的向心点。运动中，物体表面朝向中心点一侧发生改变就有自转，无改变就没有自转。
还可以从另一个角度来判断星体是否自转：我们之所以一下就能认定开着的电扇是在自转，是由于电扇的自转轴相对固定的缘故。如果我们假设星球的公转轨道是由无数个固定的位置点链接而成的，选其中的一个位置点，排除公转的因素，看其符合上边试验1、2两种情形当中的哪一种，这样星球的自转与否不就一目了然了吗？
如果以上的试验和结论能够成立的话，就说明我们过去对月球的自转是误解的，不知这种误解还要持续多久？
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