Tutorial: Massezentrum

Overview

Deutschsprachiges Tutorial zum Massezentrum. Wie mache ich das Massezentrum sichtbar? Erstellen eines “fiktiven” Massezentrums. Objekte um ein Doppel-Stern-System kreisen lassen.Sonnensystem mit 3 oder mehr Sonnen.

Was ist ein Massezentrum?

Was ist ein Massezentrum?
(Ich bin keine Physikerin und werde das nicht wissenschaftlich erklären.)

Ein Massezentrum wird erst von der Mitte eines Objekts unterschieden, wenn das Objekt unförmig ist oder aus unterschiedlich schweren Teilen besteht. Bei einem runden Planeten mit symmetrischer Verteilung ist das Massezentrum gleichzeitig der Erdkern.
Bei Kindern sagt man, der Kopf ist zu groß und schwer, darum fallen sie immer hin. Das Massezentrum liegt im Oberkörper sozuagen. Es will zum Erdkern und dann gibts ‘ne Beule.

Sobald man ein Sonnensystem mit zwei Sonnen erstellt, befindet sich das Massezentrum nicht mehr im Kern einer der Sonnen, sondern irgendwo zwischen beiden. Andere Objekte werden dahin gezogen. Nur wenn sie einer Sonne zu nahe kommen, wirkt die Masse dieser Sonne dominanter als die der anderen Sonne. Objekte zwischen den Sonnen empfinden also kein Massezentrum.

Das Massezentrum ist also kein Objekt. Man kann es nicht sehen. Es ist noch weniger greifbar als ein Schwarzes Loch. Man kann es nur errechnen und beobachten wie sich andere Objekte benehmen als wäre da etwas.

In Universe Sandbox wird ein Zentrum eingeblendet, sobald man mit STRG+Klick+Ziehen mehrere Objekte markiert. Es wird jedoch nur die geometrische Mitte angezeigt, nicht das rechnerische Massezentrum und man kann auch nichts daran ausrichten. Es dient lediglich dazu mehrere markierte Objekte gleichzeitig zu bewegen.

Ein Planet, den man platziert, versucht einen Orbit um eine Sonne zu finden. Das funktioniert nicht, sobald mehrere Sonnen im Spiel sind. Der Planet in einem Doppelsternsystem muss um das Massezentrum kreisen. Und zwar am besten kreisrund.

(Alle Beispiele dienen der Anschaulichkeit. Jedes Objekt kann theoretisch durch jedes andere ersetzt werden. Wenn man zwei Monde umeinander kreisen lässt, haben sie genauso ein Massezentrum wie zwei Sonnen. Auch eine Kombination von Sonne und Schwarzem Loch bildet ein Massezentrum.)

Fiktives Massezentrum

Momentan kann Universe Sandbox den Masseschwerpunkt nicht anzeigen. Es gibt zwar Punkte in den Optionen dazu, die bringen aber niemanden weiter. Später zeige ich, wie man mit einem Trick die geometrische Mitte zum Vorschein bringen kann, aber das hilft nicht dabei ein Objekt daran auszurichten.
Dafür brauchen wir ein Hilfsmittel. Das fiktive Massezentrum.

Neues Universum öffnen.

Zwei Objekte platzieren.

Suche nach dem Masseschwerpunkt.

Wie man den Masseschwerpunkt einfach findet.

Durch die Pause-Funktion existiert dieses schwarze Loch noch gar nicht. Die Masse kann ohne Konsequenzen verändert werden.

Alle Objekte, die nun platziert werden, wollen sich zuerst am schwersten Objekt ausrichten.

Nach dem hinzufügen aller Zutaten immer aufräumen.

Play drücken und hoffen, dass man alles richtig gemacht hat. Etwas Glück gehört auch dazu.

Natürlich klappt es bei mir nicht. Das hier ist ein anderes System, mein erstes in dem mir das gelungen ist.

Nochmal optimieren mit dem Speicherstand… Klappt!

PS: “Fiktives” Massezentrum deshalb, weil hier etwas hingesetzt wird, was gar nicht da ist und weggenommen wird, bevor es irgendeine physikalische Auswirkung haben kann.

Versteckte Optionen

Hier noch ein paar Optionen, die man leicht übersieht.

Probiert mal WASD aus.
Klickt ein Objekt an und rechts auf die Darstellung, im neuen Menu rechts auf Actions, um nachträglich Planeten zurück in ihre Spur zu bringen.
Im Zusatzmenü (drei Punkte) der Powers, gibts viel zu entdecken!

Wie man schönere Screenshots macht und die optimalen Einstellungen für den Einsatz von Pulse.

Besonders sorgfältig berechnete Sonnensysteme sollten mit angehaltener Zeit starten.
Mit dem Seed könnt ihr euer System mit Freunden teilen.