Was sind Lagrange-Punkte?

Die Idee der ausgewogenen Kräfte ist ein zentraler Begriff der Physik, und wir sehen es überall, von Schlachten, Tauziehen um Karte Häuser, Fußball-Spiele. Bis Kräfte unausgeglichen geworden, die Flagge auf dem Seil Mittelpunkt bewegt sich nicht, die Karten halten einander wird und die beiden Fußballer blockiert bleiben aufrecht, jeder Seite Bemühungen Abbrechen der anderen.

Schwerkraft kann sowie Schaffung von Zonen im Raum, genannt Lagrangian Punkte, wo ein kleines Objekt auf unbestimmte Zeit sitzen kann ausgeglichen werden. Im Gegensatz zu den Teams im Tauziehen können jedoch die beiden Seiten des Gravitations-Wettbewerbs so ungleich wie David und Goliath stapeln.

Betrachten Sie die Erde und den Mond. Ein kleines Objekt wie ein Satellit dazwischen platziert fühlten Schwerkraft zerrte von beiden Seiten. Nach Newtons Gesetz der universellen Gravitation, das ziehen wäre Proportional auf die einzelnen Objekte der Masse, so dass Sie nicht, dass die Schwerkraft des Mondes denken – die eine mickrige 1,2 Prozent der Erde packt Erdmasse – könnte jemals die Waage auszugleichen.

Aber es gibt einen Haken. Newtons Gesetz sagt auch, dass die Schwerkraft die Stärke schnell mit dem Abstand abnimmt. In der Tat, es verringert sich um eine Potenz von zwei: doppelt so weit entfernt sind, und es wird viermal so schwach; dreimal so weit, und es sinkt auf ein Neuntel der Macht und So weiter. [Was ist, wenn gab es keine Schwerkraft?]

Bild Schwerkraft als Wellen nach außen verschieben von Objekten im Raum. Massive Objekte machen große Wellen, wie Wellen aus einer großen Stein in einen Teich, während kleinere Wellen, wie ein Kieselstein weniger massiv knüpfen. In beiden Fällen wachsen die Wellen schwächer, da sie nach außen strahlen. Lunare Gravitations Wellen beginnen als terrestrische flacher, aber ein Punkt sollte vorhanden sein, in der Nähe von dem Mond, dem ersten Wellen der Mond und die Erde verminderten Wellen die gleichen Größenordnung, haben gegenseitig aufheben. Das ist genau das, was passiert, auf der ganzen Sonnensystems.

Wie berechnet vom französischen Mathematiker und Astronom Joseph-Louis Lagrange im Jahre 1772 enthält jedes System, in dem eine massive Körper einen anderen umkreist, fünf solche Punkte, L1, L2, L3, L4 und L5 bezeichnet. [Was ist, wenn der Mond nie gebildet hatte?]

Schauen wir uns die fünf Punkte in Bezug auf das System Erde-Sonne.

Drei Lagrange-Punkte liegen entlang einer gedachten Linie durch die Mitte der Masse der Erde und der Sonne. L1 und L2 liegen auf beiden Seiten der Erde, mit L1 930.000 Meilen (1,5 Millionen km) näher an der Sonne und L2 im gleichen Abstand weiter entfernt. L3 nimmt auch dieser Linie, aber auf der gegenüberliegenden Seite der Sonne – Spiegelung der Umlaufbahn der Erde, aber näher in.

L1 ergibt sich ausschließlich aus Gravitationskräfte gegenseitig zu stornieren. In L2 - L5, jedoch die Schwerkraft von Sonne und Erde kombinieren, um eine dritte Kraft bekannt als zentrifugale Effektauszugleichen. Die zentrifugale Wirkung ("Center-auf der Flucht") bezieht sich auf ein rotierendes Objekt Tendenz, aufgrund der Trägheit, will "seine"Mitte"der Drehung zu fliehen".

L4 und L5 sind die einzig stabilen Lagrange-Punkte; Wenn Sie kleine Gegenstände dort ablegen, neigen sie dazu, zu bleiben. L4 und L5 finden Sie zurück zu der imaginären Linie Erde-Sonne und daraus einen Winkel von 60 Grad, auf beiden Seiten, mit der Sonne als die Vertex. Wo diese zwei neuen Linien der Erdbahn vor und hinter der Erde kreuzen, finden Sie (vor der umlaufenden Objekt) L4 und L5 (hinten).

Astronomen bestätigt Lagranges vorhergesagten Punkten im Jahr 1906, als sie entdeckten Asteroiden herumhängen in Jupiters L4 und L5 Regionen. Sie nannten die Asteroiden Trojanern, nach dem Trojanischen Krieg und der L4-Objekte nach griechischen Krieger benannt; die L5-Körper nach Trojaner. Ab 2011 wurden 4.933 Jupiter Trojan Asteroiden entdeckt. Die Trojaner Zonen des Planeten neben Jupiter sind Lieblingsplätze für Astronomen zu suchen, neue Objekte, die dazu neigen, in den null Zonen wie Blätter in einem Stream Eddy verfangen

Lagrange-Punkte machen große Parkplätze für Raumfahrzeuge. Die Erde-Sonne-L1 bietet eine Wahl Ort für Sonne Beobachtungen, weil Erde kann nie in die Quere kommen, und seine L2 Handwerk erlaubt, die Erde als eine partielle solar Shield zu verwenden. Wenn wir jemals langfristige Raum Lebensräume aufbauen, werden wir sie wahrscheinlich in den Lagrange-Punkten konstruieren.

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