第一宇宙速度是多少(为何第四宇宙速度很少被提到)

seoxin 01-13 11:33 6次浏览

简单说:因为没有什么实际意义,第四宇宙速度对人类目前科学发展几乎没有任何指导意义,一句话形容就是:食之无味弃之可惜!

为何这样说?先简单了解下宇宙速度的定义。

第一第二第三宇宙速度经常被提到,为何第四宇宙速度很少被提到?

第一宇宙速度:环绕地球运行的最低速度,也就是7.9千米每秒。

地面上的任何物体想要环绕地球运行,最低飞行速度必须达到7.9千米每秒,这个速度是以地球为做参照系,以这个速度飞行就不会落到地面上。当然7.9千米每秒只是理论上的计算值,地球上空的卫星速度通常情况下会略小于第一宇宙速度。

道理很简单,7.9千米每秒的速度是按照紧贴地面运行时计算出来的,但实际上没有任何卫星紧贴地面飞行,地面附近大气非常稠密,环绕地球飞行也不现实,最低的卫星高度也在百公里以上。

随着高度增加,地球引力相对减小,环绕速度也会下降,但下降得不多,大约在7.8千米每秒。

第二宇宙速度:11.2千米每秒。

同样是以地球为参照系,当一个物体的飞行速度达到11.2千米每秒时,就能逃离地球引力的束缚,成为太阳的一颗“卫星”,所以这个速度也被称为地球逃逸速度。

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人类发射的探索其他星球的探测器都必须达到这个速度,不过有一个星球除外,那就是月球,因为月球仍在地球的引力范围内,它是地球的卫星。飞向月球的探测器速度只需要大约10.8千米每秒就可以。

第三宇宙速度:16.7千米每秒,也是逃逸太阳系的速度。

达到16.7千米每秒的速度,就能逃离太阳系的引力束缚,飞出太阳系,环绕银河系运行。这个速度,其实也可以看做离太阳表面无穷远处势能为零求出的最小速度。这意味着,一个物体从无穷远处落向太阳,到达太阳表面的速度就是16.7千米每秒,当然,这是理想情况。

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人类发射的探测器达到或超过第三宇宙速度的很少,著名的探测器旅行者一号飞船就是其中之一,美国NASA在20世纪70年代发射的探测器,目前已经驶入外太阳系(注意不是太阳系外),不过要想飞出太阳系,还需要上万年的时间。

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问题来了,第四宇宙速度是多少呢?如何定义的呢?

第四宇宙速度,也就是逃离银河系的速度,根据牛顿万有引力理论计算,这个速度大约是120千米每秒,达到这个速度就能飞出银河系。

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不过,这个速度显然没有很大的说服力,也并没有被主流科学界接受。为什么?

因为逃逸速度主要与逃逸目标的质量有关。银河系的直径至少20万光年,它的总质量到底有多大?确实很难计算,科学界并没有一个明确的答案。

同时,再加上科学家并不是很了解的暗物质和暗能量的出现,计算银河系总质量更加难上加难!

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而120公里每秒的第四速度,也只是根据牛顿万有引力理论计算出来的一个数值,在银河系如此浩瀚的空间里,万有引力难免会出现不小的误差。

还有一点,以目前人类使用的传统化学能源来看,我们不可能达到120公里每秒的速度,除非来一次能源的彻底变革(比如说核聚变推进系统),否则传统化学能源永远不可能达到这个速度,这种传统能源的效率太低了!

事实上除了第四宇宙速度,还有第五第六宇宙速度,不过这两个宇宙速度的说服力更低了。

第五宇宙速度是摆脱本星系群的最低速度,约为2000千米每秒。而第六宇宙速度,是摆脱本超星系团的最低速度,这个速度几乎接近光速了!

当然,以银河系,本星系群,还有本超星系团的浩瀚无边来讲,即使达到逃逸速度,想要逃离也是几乎不可能的。120公里每秒的速度跨越20万光年的距离?太难了!

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有人可能会联想到逃离宇宙的速度会是多少呢?这个就更加科幻了。超越光速就能逃离宇宙?或许吧,这已经不在科学讨论范围内了,科学也不允许超越光速(绝对速度超越光速),我们只能间接地“超光速”!

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