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拉格朗日点如何解决物理学最大的问题之一“三体”

时间:2023-08-11来源:网络作者:小白

  生活中没有很多保障,宇宙中就更少了。万物皆动;一切都很混乱。太阳系中的“生命”是不断运动的。但是有一些特殊的地方。它们就像是稳定的孤岛,是一个疲惫的旅行者可以休息、欣赏风景、完成一些科学研究的地方。它们是拉格朗日点,它们很主要。

  拉格朗日点的起源深陷于过去 400 年来数学家和物理学家面临的最困难的问题之一:三体问题。

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  艾萨克牛顿的万有引力定律写起来非常简单。它只是一个可以用来预测从炮弹飞行到月球轨道速度的单一方程。事实上,任什么时候候你试图计算出两个物体的引力相互作用,数学都是超级简单的,很容易解决,也很容易写下来。写下解决方案后,您就可以根据需要预测这些物体在未来的行为。

  但是一旦你引入第三个身体,一切都会变得混乱。没有简单的解决方案可以预测三个对象将如何通过它们的相互引力相互作用。在现代,只有计算机可以处理原始数字来提供结果。然而,我们的祖先却迷失在无法解决的数学迷宫中。

  然而,一些超级天才发现了精心构建的情境,使他们能够解决三体问题。其中一位是莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler),这位瑞士博学家,他写的论文比其他几代数学家都多。1722 年,当其中一个物体基本上没有质量时,他找到了三体问题的一些狭隘解决方案。

  50 年后,意大利裔法国科学家约瑟夫·路易斯·拉格朗日延续了欧拉的工作。而且由于欧拉已经有许多以他的名字命名的东西,帆叶网,后来的科学家们把全部功劳都归功于拉格朗日——因此有了“拉格朗日点”这个词。

三体问题.jpg

  欧拉和拉格朗日做了一些简化的假设。他们研究了三个物体通过重力相互作用的问题。但他们只关注物体轨道的二维图像,而忽视了其他运动。他们还假设其中一个物体相对于其他两个物体的质量如此之小,以至于它自身的引力可以忽视不计。

  有了这些假设,他们就能够写下三体问题的解决方案。在那个解决方案中,他们发现了五个特殊的地方,作用在第三个物体上的力抵消了。这些是拉格朗日点。

  前三个点——通常表示为 L1、L2 和 L3——位于连接两个较大质量的直线上。如果我们以日地系统为例,L1 位于地球轨道内,L2 位于地球轨道外,L3 位于太阳的另一侧。

  这三个点是作用在第三个物体上的力的位置——一颗卫星、一粒尘埃等等,只要它很小——就可以抵消。考虑 L1,它距离太阳约 930,000 英里(150 万公里)。通常,离太阳较近的物体的轨道速度会更快,但在这个精确的位置,地球的重力以正确的方式拉动物体,使 L1 保持相同的相对位置。

  L2 则相反。通常,那里的物体会有较慢的轨道,但同样,地球的重力将它向前拉,使其保持同步。L4 和 L5 在其轨道上位于地球的前后,与太阳和地球形成一个等边三角形。在那里,效果是一样的,太阳和地球的力量相互平衡。

一位匿名艺术家的艾萨克·牛顿爵士肖像画.jpg

  在五个拉格朗日点中,L1、L2 和 L3 是不稳定的。你可以把东西放在那里,从技术上讲,一切都是平衡的。但是最轻微的轻推就会把它送走——就像把铅笔放在它的尖端是一个平衡的系统,但不会持续很长时间。相比之下,L4 和 L5 是稳定的;那里的物体往往会长期停留。

  太阳系中的每一对大质量天体都有自己的一组拉格朗日点。所以日地对、地月系统、日木系统等有五个点。

  说到木星,它的 L4 和 L5 点非常稳定,以至于他们收集了自己的一组小行星,被称为特洛伊木马。这些小行星在其轨道上引导并跟随这颗气态巨行星数百万年。

  地球的 L4 和 L5 点有自己的小块岩石,但在宇宙飞行中,L1 和 L2 点更有趣。即使它们不稳定,它们也不是很不稳定,所以你不必努力让宇宙飞船靠近它们。

  L1 是观测太阳的好地方,因为您可以将相机放在航天器的一侧,将通讯设备放在另一侧,这样您就可以始终处于太阳和地球之间的直线上。这正是NASA和欧洲航天局放置太阳和日球层观测站的地方。

  L2 是观察太阳以外任何事物的好地方。再一次,轨道的对齐允许与地球的不间断通信,并且太阳始终处于提供太阳能的相同位置。詹姆斯韦伯宇宙望远镜最近抵达 L2 开始其科学观测。

太阳水瓶座7月运势 水瓶座7月上半月的运势

水瓶座2021年7月份运势七月份的星象就如同波涛汹涌的海浪,时刻都在想击溃我们的防线,它时刻都在提醒着我们做好准备,而在人生的大海中,如何安稳的乘着一叶帆舟到达港口,是我们每一个人都需要关注的。水瓶座短评:不要逃避现实综合运势:水瓶本月综合运势较差,很容易因为想要逃避现实生活,而做出错误的行为,要学会为自己和周围人负责,勇敢面对现实。爱情运势:恋爱中的水瓶,本月跟伴侣之间在生活中容易因逃避现实问题出现意见分歧,会因为矛盾得不到解决而升级;单身的水瓶,本月会在旧情以及暧昧关系中反复纠缠,切记拎得清才能在感情中得到进步。事业学业:事业上,水瓶本月在面对交流或者谈判的过程中容易出现慢半拍的情况,尽量提前去熟悉流程和细节,可以减少出错率;学业上,水瓶本月容易天马行空,导致自身想法会比较飘。财富运势:水瓶本月财富运势较差,会满足自己思想的空缺盲目消费购物,很容易在购物过程中踩雷,要避免这样的情绪化消费。健康运势:水瓶本月在健康方面需要格外注意关节的保护,日常行动也尽量缓慢一些,避免因为过于鲁莽急躁出现意外摔伤、崴脚的情况。解压方式:观看高分电影开运小秘籍:晚饭后和家人散步七月水瓶座爱情运势七月水瓶座爱情运势七月水瓶座爱情运势,星座是可以影响一个人的性格的,星座没有预言的功能,星座的运程可以影响我们的生活,这个星座对待不同的人会有不同的态度,下面是关于七月水瓶座爱情运势的知识。七月水瓶座爱情运势120-30岁七月20-30岁的水瓶座的爱情运势很好,水瓶座在七月里走到哪里都会有追求者的出现,是那种让别人很羡慕的桃花运,对于想要脱离单身的水瓶座来说,七月绝对会是一个甜蜜的月份的。水瓶座不防多出去走动走动,给自己增加一些人气,桃花基本是在外面的,老是宅在家里可是不行的。水瓶座在七月里会感觉爱情原来是唾手可得的东西,他们会感觉到很意外和不可思议的。31-40岁七月30-40对的水瓶座的爱情运势有所下滑,水瓶座面对感情的时候通常会变现出木讷的样子出来,他们其实并不是很懂得伴侣在想什么。水瓶座以为自己看到的就是事实,他们很少会去揣测伴侣的心思,在伴侣看来水瓶座经常是不解风情的人。水瓶座在七月里应该多问问伴侣的感受,不要以为自己的认为的就是伴侣认为的,这样是很容易忽略了自己的伴侣的,争吵是难免的事情了。41-50岁七月41-50岁的水瓶座的爱情运势很好,对水瓶座来说七月是一个谈感情的绝佳月份,喜欢就说出来,不要总觉得老夫老妻之间不需要这些爱的表达,爱情是不分年龄的,表达爱意自然也是不需要看在一起的时间长短的.了。水瓶座慢慢的也看懂了这些事情,年纪越大水瓶座就越不会吝啬对自己的伴侣说爱,水瓶座是那种上了年纪之后才会懂得浪漫的人,伴侣还是会很感动的。七月水瓶座爱情运势2水瓶座爱情运势水瓶座的婚姻和谐可以通过接受配偶之间的差异来实现。婚后生活将是和谐而愉快的。不要让家庭问题影响你们婚姻的幸福。会有庆祝活动和朋友聚会。由于火星和金星的良好相位,单身人士组建爱情联盟不会有任何问题。22号以后情况会好起来的。你可以期待一段忠诚的恋情。7月第一周水瓶座运势水瓶座家庭运势7月的星座预测并不预示着家庭的好消息。家庭中的高级成员会卷入持续的争斗中。家庭环境会不和谐。孩子们会变得固执和不听话。你需要足够的耐心和外交手腕来带来表面上的和平。水瓶座健康运势7月水瓶座星座运势预示着极好的健康状况。不过,22号之后就不要太劳累了。木星会影响你的运动和饮食计划。你可以改变这些习惯,它们会帮助你增强活力和健康。水瓶座事业运势水瓶座预示着事业前景良好。这些都是5日月食和木星有利影响的结果。你会找一份更满意的工作,而且毫无问题。晋升和加薪是可以期待的。水瓶座财运7月水瓶宫的预测显示,这个月的财务状况令人愉快。由于行星逆行,可能会有一些延迟,但整体收入不会受到影响。现在有乱花钱的倾向,应该加以限制。所有重大金融交易都需要更严格的审查。水瓶座学习运势7月水瓶座的太阳标志预示着一个教育发展的美好月份。文科学生将在他们的课程中出类拔萃。工程专业的学生晋升到下一届毫无问题。竞争性考试需要平时的努力才能通过。倾向于深造的学生将会得到正确的机会。水瓶座七月运势水瓶星座2008年7月运程心情阳光指数:健康况状指数:本月幸运贵人:射手座让你头痛星座:巨蟹座本月防范小人:巨蟹座本月开运场所:图书馆水瓶星座2008年7月运程整体运势:本月水瓶座的朋友们依旧延续了上月的运势,心情随着事情起起伏伏。在本月里水瓶座的朋友们需要有重要的事情要做,而且这件事情不是短时间能解决的,而本月里你要做的事情很多,而且都不会很顺利,建议你在第一周的时间里把能先做完的事情做完,不要拖沓,9号之后水瓶座的朋友们会接受很棘手的事情,这件事会让你很累,而到14号左右的那段时间更是状况多发。这种状况会持续一段时间,一直到月底。你会强打精神去做你早就想做的一件事情,25号左右的那段时间你会比较忙,要特别注意安排你的时间表,不要耽误了原有的约会。不管怎么说,29号之后,让你抓狂的忙碌就将暂停,让你可以彻底放松一阵。水瓶星座2008年7月运程爱情运势:本月水瓶们的爱情运不如上月那么精彩了,本月忙碌和操心让水瓶们分身乏术,对于爱情,无暇顾及。单身的水瓶在本月对爱情也没什么想法,单身一个倒是落得自在。而有伴的水瓶忙碌之后拼命的想独处,可与另一半先事先沟通,请对方给你足够的时间和空间,不要一言不发就冷落情人,以免造成误会。水瓶星座2008年7月运程财运分析:本月水瓶们财运平平,总感觉辛苦工作,却没有换来等值回报的感觉。不如把现在的付出看做是一种投资,也许目前暂时无法回收,不过长期看来,对以后的升职加薪总是会有帮助的。

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