第一宇宙速度和第二宇宙速度第三宇宙速度(為什麽很少提到第四宇宙速度)
簡單來說:因為沒有實際意義,第四宇宙速度對人類目前的科學發展幾乎沒有指導意義。總之,放棄食之無味,棄之可惜!
為什麽這麽說?讓我們簡單看一下宇宙速度的定義。
第一宇宙速度:繞地球最低速度,每秒7.9公裏。
如果地麵上有任何物體想繞地球運行,最低飛行速度必須達到每秒7.9公裏。這個速度是以地球為參照係的,以這個速度飛行不會落地。當然,每秒7.9公裏隻是理論計算,地球上方的衛星速度通常略低於第一宇宙速度。
原因很簡單。每秒7.9公裏的速度是按照貼近地麵運行計算的,但實際上沒有衛星貼近地麵飛行。近地麵的大氣非常稠密,繞地球飛行是不現實的。衛星最低高度也在100公裏以上。
隨著高度的增加,地球引力相對減小,繞地速度也減小,但減小的幅度並不多,每秒7.8公裏左右。
第二宇宙速度:每秒11.2公裏。
同樣以地球為參照係,當物體的飛行速度達到每秒11.2公裏時,就可以脫離地球引力的束縛,成為太陽的“衛星”,所以這個速度也叫地球逃逸速度。
人類發射的所有探索其他星球的探測器都必須達到這個速度,除了一個星球,那就是月球,因為月球還在地球引力範圍內,它是地球的衛星。探測器飛向月球的速度隻需要每秒10.8公裏左右。
第三宇宙速度:每秒16.7公裏,這也是逃離太陽係的速度。
以每秒16.7公裏的速度,可以脫離太陽係的引力束縛,飛出太陽係,環繞銀河係。實際上,這個速度也可以看作是距離太陽表麵無窮遠處勢能為零時得到的最小速度。這意味著,如果一個物體從無限遠墜落到太陽,它到達太陽表麵的速度是每秒16.7公裏。當然,這是理想情況。
很少有人類探測器達到或超過第三宇宙速度,著名的探測器旅行者1號飛船就是其中之一。美國NASA在20世紀70年代發射的探測器已經駛進了外太陽係(注意不是太陽係外),但要飛出太陽係還需要幾萬年。
問題來了。第四宇宙的速度是多少?它是如何定義的?
第四宇宙速度,即逃離銀河係的速度,根據牛頓的萬有引力理論,這個速度大約是每秒120公裏。如果達到這個速度,就可以飛出銀河係了。
但這個速度顯然不太有說服力,也沒有被主流科學界所接受。為什麽?
因為逃逸速度主要與逃逸目標的質量有關。銀河係的直徑至少有20萬光年。它的總質量有多大?真的很難計算,科學界也沒有明確的答案。
同時,再加上科學家不太了解的暗物質和暗能量的出現,銀河係的總質量就更難計算了!
而第四速度每秒120公裏隻是根據牛頓萬有引力理論計算出來的數值。在銀河係這麽廣闊的空間裏,萬有引力必然會出大差錯。
還有一點,按照人類目前使用的傳統化學能,我們還達不到每秒120公裏的速度。除非徹底改變能源(比如核聚變推進係統),否則傳統的化學能永遠達不到這個速度。這種傳統能源效率太低了!
其實除了第四宇宙速度,還有第五和第六宇宙速度,但這兩個宇宙速度就更沒有說服力了。
第五宇宙速度是擺脫本星係群的最低速度,大約是每秒2000公裏。而第六宇宙速度是擺脫局部超星係團的最低速度,幾乎接近光速!
當然,以銀河係的浩瀚、本星係群和本超星係團而言,即使達到逃逸速度也幾乎不可能逃逸。每秒20公裏的速度跨越20萬光年的距離?太難了!
有些人可能會想到逃離宇宙的速度。這就更科幻了。能否超越光速逃離宇宙?也許,這已經不在科學討論的範圍內了,科學不允許我們超過光速(絕對速度超過光速)。我們隻能間接“超光速”!
本文到此結束,希望對大家有所幫助呢。
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