为什么第四宇宙速度无人知道 第一二三宇宙速度分别是什么

第一宇宙速度(牛顿称之为环绕速度)、第二宇宙速度(脱离速度)和第三宇宙速度(太阳的逃逸速度) 。第一 , 第二 , 第三 , 宇宙速度分别是:7.9km每秒 , 11.2km每秒 , 16.7km每秒 。

为什么第四宇宙速度无人知道 第一二三宇宙速度分别是什么

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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 。
【为什么第四宇宙速度无人知道 第一二三宇宙速度分别是什么】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 。
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 。
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 。
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 。
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!
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!
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”!