Joseph-Louis Lagrange gróf (1736. január 25. – 1813. április 10.) olasz születésű francia matematikus volt; a számelmélet, a matematikai analízis és az égitestek mechanikája területén elért eredményeiről híres.
Egyike azon 72 tudósnak, akiknek neve szerepel az Eiffel-torony oldalán.
A matematika iránt véletlenül ébredt fel az érdeklődése, miután elolvasta Edmond Halley angol csillagász emlékiratait. 19 (némelyek szerint már 16) évesen matematikát tanított a torinói tüzériskolában. Szerepe volt a Torinói Tudományos Akadémia megalapításában. A hang terjedésével és a hullámelvvel kapcsolatos első közleményeit kedvezően fogadták; a berlini Leonhard Euler nagyra tartotta Lagrange variációelméletét.
Fölfedezéseivel az ifjú matematikus később is meglepte kortársait. Lagrange-t 1761-re már a kor egyik legnagyobb élő matematikusaként tartották számon. 1764-ben a Hold librációjával (vagyis az égitest mozgásában – forgásában és haladásában – megfigyelt ingadozásokkal és egyenetlenségekkel) kapcsolatos értekezéséért megkapta a Francia Természettudományi Akadémia díját.
Értekezéseket publikált a háromtest-problémáról – ez három, egymást a Newton-féle gravitációs törvény alapján kölcsönösen vonzó tömeg mozgásával kapcsolatos –, a differenciálegyenletekről, a prímszámok elméletéről, a tévesen Eulernek tulajdonított alapvetően fontos számelméleti egyenletről, a valószínűségszámításról, a mechanikáról, valamint a Naprendszer stabilitásáról.
A Lagrange-pontok
Öt librációs pont elnevezése (jelzésük L1, L2, L3, L4 és L5) egy három testből álló rendszerben. E pontokban egy elenyésző tömegű test (űreszköz) a két másik, nagy tömegű égitest vonzóhatása ellenére viszonylag stabil pályán, tartósan mozoghat.
A Lagrange-pont a csillagászatban a tér azon pontja, amelyben egy kis test két nagyobb test együttes gravitációs vonzásának hatására azokhoz képest közelítőleg nyugalomban maradhat. Az ilyen pontok létezését ő vezette le 1772-ben. A valóságban 1906-ban fedezték fel azokat a kisbolygókat, amelyek a Jupiter és a Nap együttes gravitációs hatására a Jupiter pályáján mozognak, és a két égitesthez képest tartósan a Lagrange által megadott helyen vagy annak közvetlen közelében maradnak (lásd még trójai kisbolygók).
Minden két nagy tömegű testből álló rendszerben (pl. Nap-Jupiter vagy Föld-Hold) elméletileg öt Lagrange-pont van, de közülük csak kettő (az L4 és az L5) stabil, azaz olyan, ahol a kis testek a külső gravitációs perturbációs hatások ellenére tartósan megmaradnak. E stabil pontok a két nagy tömegű testtel olyan egyenlő oldalú háromszögeket alkotnak, amelyeknek egyik csúcsa az egyik Lagrange-pont, a másik két csúcspontban pedig a nagy tömegű testek találhatók.
Miért is fontosak ezek a pontok
Miért is fontosak ezek a pontok a világűrben. 1906-ig például még csak bizonyítani se tudták Lagrange állításait a gyakorlatban, csak akkor fedezték fel a Trójai kisbolygókat a Nap-Jupiter L4 pontjában. Azóta számos példát ismerünk L4 és L5 pontokban keringő égitestekre, de ami nekünk fontosabb, az a Lagrange-pontok űrkutatási és csillagászati hasznosítása.
Az űrhajózással foglalkozó tudósok az 1960-as évekig nemigen foglalkoztak a Lagrange-pontokkal. Pedig már akkor is tudták, hogy a világűr ezen speciális helyeit felhasználva, üzemanyag és energia spórolható meg egy küldetés során. (Ennek persze az ára, hogy a küldetés hossza jelentősen megnövekedne. Erről a cikkben még írok majd lejjebb.) Egészen 1978-ig kellett várni az első olyan küldetésre, ami az egyik Lagrange-pontot célozta meg, nevezetesen az L1-et.
A fenti képből is látható, hogy az L1 nagyon speciális helyzetben van, a Földtől körülbelül 1,5 millió kilométerre a Nap irányába. Ezáltal ideális hely a Nap megfigyelésére.
Az L2 pontot egyes csillagászati távcsövek „használják”, de például a Föld-Hold rendszer esetében az L2 pontba helyezett műhold tökéletes lenne a Hold túloldalán lévő bázissal folytatott kommunikáció könnyű lebonyolításához.
