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第四宇宙速度有多快?

1687年,牛顿的著作《自然哲学的数学原理》问世,在这部作品中,“引力”的概念首次问世,牛顿提出:

“任何物体之间都有相互吸引力,这个力的大小与各个物体的质量成正比例,而与它们之间的距离的平方成反比”

万有引力的问世不仅仅可以解释我们日常生活中的一些现象,更重要的是在天文领域,我们可以直观且正确的去理解行星间的运动规律,以及月球和地球之间的关系。

第四宇宙速度有多快?

随着科学的发展,引力的概念被爱因斯坦再次颠覆,他指出引力的本质其实是“时空的弯曲”,也就是物体的质量对时空造成的影响。引力的概念对人类认知宇宙起到了重大的影响,并且人类也开始一步步的探索宇宙,在发射探测器离开宇宙的过程中,我们发现了“宇宙速度”。

通常情况下,我们谈论的宇宙是“三大宇宙速度”,实际上还存在着“第四宇宙速度”,为什么很少有地方提及“第四宇宙速度”呢?

第四宇宙速度有多快?

第一宇宙速度其实是指人类航天器在环绕或者是脱离地球引力时的速度,第一宇宙是航天器环绕地球的速度7.9km/s,只有达到这个速度后,才可以围绕地球进行均匀的圆周运动。

比如我们向远处发射一枚炮弹,因为我们的地球是球形的,只要这个炮弹的速度够快并且永远足够的力,那么它距离地面的距离就会越来越远,如果速度达到7.9km/s后,不考虑大气层存在的话,这个炮弹就会永远停留在天上,围绕地球不断运动下去,这就是第一宇宙速度,也被牛顿称为“环绕速度”。

这个情况下,物体仍然会受到地球引力影响,而第二宇宙速度就是一个物体脱离地球引力影响时所需的速度,为11.2km/s,也就是说一个物体想要离开地球,必须保持至少11.2km/s的速度,否则就无法摆脱地球重力的控制,最终回到地球表层。

达到第二宇宙速度,并不意味着你可以随心所欲,你只是脱离了地球,开始围绕太阳的轨道运动,仍然要受到太阳引力的影响,这个时候脱离地球引力的物体会拥有29.8千米/秒速度,以这个速度围绕太阳运动。

第四宇宙速度有多快?

第三宇宙速度就是一个物体摆脱太阳引力,走出太阳系所需的速度为16.7km/s,只有先脱离地球引力后,保持这个速度才能脱离太阳的引力,从而离开太阳系,但是对于目前的人类来说这是一件很困难的事情,从能源和补给来说几乎是无法完成的,人类发射出的旅行者一号会在未来的几年彻底失去电力供应。

第四宇宙速度有多快?

对于目前的人类来说,探索火星或许才是最现实的选择,在火星建立殖民地,等待人类科技发展到一定程度后,再开展离开太阳系的探索计划,从第一第二第三宇宙速度的规律,或许你已经可以推测出第四宇宙速度是什么了。

第四宇宙速度其实就是离开银河系的速度,但是因为人类还不清楚银河系究竟有多大,只能简单的判断离开银河系所需的速度,因此第四宇宙速度是不准确的,大约在110~120千米/秒之间。

我们很少讨论第四宇宙速度的原因很简单,我们现在连太阳系都无法离开,就算知道了离开银河系需要的速度,又有什么用呢?并且从现在的计算来看,人类目前的飞行器是无法满足离开银河系所需速度的,并且银河系的大小超越我们的想象,或许人类文明发展到极限,也只能在太阳系周围的恒星星系探索。

第四宇宙速度对于目前的人类来说,几乎没有任何作用,甚至可能永远派不上用场,因为想要知道第四宇宙速度的确切数值,我们需要银河系毕竟准确的大小和质量,这可能十分困难。

第四宇宙速度有多快?

宇宙速度的存在是帮助人类更好的探索宇宙,也是对人类航天器性能的基础要求,当然,从人类现在的科技去想象未来可能发生的事情是十分狭隘的,或许在未来,人类真的可以走出银河系,实现“第四宇宙速度”。

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