第三宇宙速度計算公式 第三宇宙速度

簡單說:因為沒有什么實際意義 , 第四宇宙速度對人類目前科學發展幾乎沒有任何指導意義 , 一句話形容就是:食之無味棄之可惜!
為何這樣說?先簡單了解下宇宙速度的定義 。

第三宇宙速度計算公式  第三宇宙速度

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之一宇宙速度:環繞地球運行的更低速度 , 也就是7.9千米每秒 。
地面上的任何物體想要環繞地球運行 , 更低飛行速度必須達到7.9千米每秒 , 這個速度是以地球為做參照系 , 以這個速度飛行就不會落到地面上 。當然7.9千米每秒只是理論上的計算值 , 地球上空的衛星速度通常情況下會略小于之一宇宙速度 。
道理很簡單 , 7.9千米每秒的速度是按照緊貼地面運行時計算出來的 , 但實際上沒有任何衛星緊貼地面飛行 , 地面附近大氣非常稠密 , 環繞地球飛行也不現實 , 更低的衛星高度也在百公里以上 。
隨著高度增加 , 地球引力相對減小 , 環繞速度也會下降 , 但下降得不多 , 大約在7.8千米每秒 。
第二宇宙速度:11.2千米每秒 。
同樣是以地球為參照系 , 當一個物體的飛行速度達到11.2千米每秒時 , 就能逃離地球引力的束縛 , 成為太陽的一顆“衛星” , 所以這個速度也被稱為地球逃逸速度 。
第三宇宙速度計算公式  第三宇宙速度

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人類發射的探索其他星球的探測器都必須達到這個速度 , 不過有一個星球除外 , 那就是月球 , 因為月球仍在地球的引力范圍內 , 它是地球的衛星 。飛向月球的探測器速度只需要大約10.8千米每秒就可以 。
第三宇宙速度:16.7千米每秒 , 也是逃逸太陽系的速度 。
達到16.7千米每秒的速度 , 就能逃離太陽系的引力束縛 , 飛出太陽系 , 環繞銀河系運行 。這個速度 , 其實也可以看做離太陽表面無窮遠處勢能為零求出的最小速度 。這意味著 , 一個物體從無窮遠處落向太陽 , 到達太陽表面的速度就是16.7千米每秒 , 當然 , 這是理想情況 。
第三宇宙速度計算公式  第三宇宙速度

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人類發射的探測器達到或超過第三宇宙速度的很少 , 著名的探測器旅行者一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 , 目前已經駛入外太陽系(注意不是太陽系外) , 不過要想飛出太陽系 , 還需要上萬年的時間 。
第三宇宙速度計算公式  第三宇宙速度

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問題來了 , 第四宇宙速度是多少呢?如何定義的呢?
第四宇宙速度 , 也就是逃離銀河系的速度 , 根據牛頓萬有引力理論計算 , 這個速度大約是120千米每秒 , 達到這個速度就能飛出銀河系 。
第三宇宙速度計算公式  第三宇宙速度

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不過 , 這個速度顯然沒有很大的說服力 , 也并沒有被主流科學界接受 。為什么?
因為逃逸速度主要與逃逸目標的質量有關 。銀河系的直徑至少20萬光年 , 它的總質量到底有多大?確實很難計算 , 科學界并沒有一個明確的答案 。
同時 , 再加上科學家并不是很了解的暗物質和暗能量的出現 , 計算銀河系總質量更加難上加難!
第三宇宙速度計算公式  第三宇宙速度

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而120公里每秒的第四速度 , 也只是根據牛頓萬有引力理論計算出來的一個數值 , 在銀河系如此浩瀚的空間里 , 萬有引力難免會出現不小的誤差 。
還有一點 , 以目前人類使用的傳統化學能源來看 , 我們不可能達到120公里每秒的速度 , 除非來一次能源的徹底變革(比如說核聚變推進系統) , 否則傳統化學能源永遠不可能達到這個速度 , 這種傳統能源的效率太低了!
事實上除了第四宇宙速度 , 還有第五第六宇宙速度 , 不過這兩個宇宙速度的說服力更低了 。
第五宇宙速度是擺脫本星系群的更低速度 , 約為2000千米每秒 。而第六宇宙速度 , 是擺脫本超星系團的更低速度 , 這個速度幾乎接近光速了!

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