我們知道,能量之間可以相互轉(zhuǎn)化。這個世界上,處處都發(fā)生著能量轉(zhuǎn)化。而它們都遵守著一個定律,它就是“能量守恒定律”。工業(yè)革命之后,人們曾提出過“永動機”這一構(gòu)想,想要制造出不提供能量也能做功的機器,但一次也沒成功過。能量守恒定律告訴我們,永動機是沒辦法被制造出來的。
那么,在幾乎沒有任何外力的真空中,物體們能實現(xiàn)永動嗎?這些地方,只要給物體施加一次力,它就可以一直動下去,只要宇宙不出意外。
拉格朗日點示意圖。
這個地方就是拉格朗日點。其他的地方都實現(xiàn)不了。
拉格朗日點
我們知道,地球等行星有引力,太陽也有引力。那么你們想過沒,在哪個地方上,受到的太陽引力與地球引力相等,從而實現(xiàn)永動么?答案是有,它就是拉格朗日點L1。同時,L2、L4、L5三個點上也能實現(xiàn)永動。
那么,它們是怎么被發(fā)現(xiàn)的呢?18世紀(jì),瑞士科學(xué)家拉格朗日在一篇論文上提出了這個,后來逐漸地被證實?,F(xiàn)在,拉格朗日點被廣泛地應(yīng)用在了航空航天方面,它為我們對宇宙的認(rèn)知起到了重要作用。
物體怎么可以做到永動
不過,即使位于拉格朗日點,還要滿足一些條件,物體才能真正地實現(xiàn)永動。一是離恒星等引力大的地方足夠遠(yuǎn),因為近了的話引力會使該物體變道,接著就是“永動”的目標(biāo)受阻。恒星等天體的活動也在影響著永動著的物體。二是周圍只能有2個有引力的天體(必然是一大一?。渌贌o外力干擾。因此,這個永動機必然位于真空,且最好是位于只有一顆小天體與一顆大天體的系統(tǒng)上的拉格朗日點。當(dāng)然,這樣的地方,在太陽系中難以找到。
那樣地,它可以永遠(yuǎn)跟隨旁邊的小的天體繞大的天體轉(zhuǎn),讓它自轉(zhuǎn),它也一直會自轉(zhuǎn)。它永遠(yuǎn)保持相對于中央恒星的運動狀態(tài)。
這個永動機能為我們做什么
可以這樣想:在拉格朗日點L4或L5上放一個大一點的有堅固表面的物體,那么,這個物體就是永動機了。它能為我們做什么呢?
你們可以想一想:上世紀(jì)70年代,航天工業(yè)才興盛不過十幾年,那時發(fā)射上去的旅行者號,是怎么沖出地球繞日軌道,飛出太陽系的呢?物體要從地球軌道飛出太陽系,需要該物體以相對于太陽的每秒40多千米的速度運動,現(xiàn)在的技術(shù)也仍未達(dá)到如此高的速度。這,其實是地球代替了其中的每秒26千米的部分。
這個永動機也可以這么用,它可以作為宇宙飛船們的發(fā)射臺,提前給這些飛船制造初速度。這樣地,距離飛出太陽系的目標(biāo)就更近了一步。
【完】
其實,能量守恒定律是在有外力的情況下成立的,如我們的周圍,有阻力,上又有重力,這些影響因素加上去,永動機就都失靈了。你們覺得呢?你們可以在評論區(qū)談?wù)勀銈兊目捶ㄅ丁?/p>