潮汐的起因
古希腊的哲学家和科学家们没有涉猎到一个课题就是潮汐（即每天海水的涨落）。在中国和冰岛这样相距万里之遥的不同地方，古代海的观察家们都对这个问题绞尽脑汁。希腊人的观察力很敏锐，但他们凑巧都住在一个几乎没有潮汐的内陆海边。在沿海地区发展起来的文明社会中，人们对每一天海水的涨落司空见惯并受其影响。虽然人们很早就弄清了月亮的位置和月象、潮汐的高度以及每天水位到达最高点的时间之间存在着一定的关系，但直到17世纪艾萨克.牛顿发现万有引力定律时，人们才弄清潮汐是由于月亮和太阳对海洋的引力所产生的结果。
地球和月亮通过万有引力强烈地互相吸引，引力在两个星球相对的一面要大一些。月亮对地球任何点的净引力，是两个球体之间巨大的恒定力的矢量和（大小加方向）。我们认为，这个巨大的恒定引力是由地球所有的质量集中在球心产生的。在地球表面各点所受的力，与该点到月球的距离有关，故各点所受的力有微小差异。这差异即是产生潮汐的力。这种力在固态的地球、海洋和大气中引起了微小的变化（月球亦然），固态地球的变形很弱，除很灵敏的仪器外不易觉察。但是，海水体积的膨胀要明显得多，所以很容易通过潮汐看出来。面对月球的海水所受的纯引力最大，而背离月球的那部分海水受到的纯引力最小。当地球自转时潮汐也环绕着地球移动，因而海潮有一次始终面对月亮，而另一次则恰恰相反。
太阳虽然离地球远得多，但它的质量非常大，因而也会引起潮汐。太阳潮汐的高度不到月亮潮汐高度的一半。两种潮汐是不同步的，太阳潮每24小时（即一个“太阳日”）发生一次。由于月亮绕地球转，地球相对月亮转动的时间比“太阳日”稍长，为24小时50分，在这24小时50分（即一个“月亮日”中），有两次潮汐和两次低潮。
当月亮、地球和太阳在一条直线上时，太阳和月亮的共同引力相互增强，从而引起了很高的潮汐——大潮。这样的高潮每隔两周（即满月和新月时）发生一次。最低的潮叫小潮，发生在上弦月和下弦月之间，这时太阳和月亮相对于地球互为直角。
上面描述的是平衡海潮，即假定地球是均匀的条件下理论计算出来的潮汐。实际潮汐的高度随海洋位置的不同而各异，因为海洋的形态和大小各异，所以潮水的变化方式也相应很复杂。在夏威夷，高潮和低潮之间的高差只有0.5米左右，然而在西雅图，则约为3米，少数地区有异乎寻常的情况，如芳迪湾的海潮，高度可达12米以上；内陆湖泊，如大湖区则根本没有潮汐现象。世界上许多地区的海岸，尤其是那些具有重要商业海运和修建海港价值的海岸，已借助计算精确推算出未来若干年潮汐活动的资料。
沿着浅海岸一带，潮汐运动通过水和海底的摩擦释放出能量。这些能量最终必定来自地球和月亮的转动。摩擦作用损失的能量在一定程度上可减缓地球转动的速率。据计算，白天的平均长度在过100年中已增长了0.001秒。这个数字看来似乎可以忽略不计，但是经过千百万年的地质时代之后，减慢程度就相当可观。虽然地球绕太阳的时间未受影响，但地球的自转速率曾经一度要快得多。月亮绕地球旋转的速度也曾经一度比较快，而且月亮一度更接近地球。这意味着当时的潮汐一般要高得多，一年中的天数也要多一些，而且一天也较短。化石提供的证据强有力地证实了这一设想。珊瑚虫是一种能分泌碳酸钙以及建造碛代珊瑚礁的海栖无脊椎动物。它每天都要分泌薄薄的一层碳酸钙，一般夏天比冬天要厚些，仔细数一数这些化石珊瑚中的碳酸钙层数就可使许多古生物学家相信，在4亿年前，一年大约有400天。有关较强潮汐的证据还不那么完善，但一些研究过去古代潮汐沉积物的地质学家认为他们能够弄清较强潮流（即海洋浅处海水的迅速流动）的影响。
