宇宙速度到底有多快?科學家為何說人類目前飛不出銀河系

2020-12-22 吃一碗就胖

宇宙速度目前根據科學家的研究有六種宇宙速度,即第一、二、三、四、五、六種宇宙速度。前三種宇宙速度已經有了明確的速度值,並且已經應用在我們的日常生活和航天中。人們通常把太空飛行器到達環繞地球、脫離地球和飛出太陽系所需要的最小發射速度,分別稱為第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度(太陽的逃逸速度)。

太陽系

第一宇宙速度即人造衛星圍繞地球表面作圓周運動時的速度,也叫環繞速度。科學家指出當太空飛行器以第一宇宙速度運行時,則說明太空飛行器是圍繞地球表面運行的。實際上地球表面存在厚重的大氣層,太空飛行器不可能貼近地球表面作圓周運動,必需要在1500公裡的高度上,才能環繞地球作圓周運動。在此環繞運動的速度為7.9km/s,即為第一宇宙速度。而在軍事應用中,在地面發射炮彈,炮彈發射速度越高飛行距離就越遠,而當炮彈的速度達到7.9km/s,炮彈就不會再落回地面上,而是繞地球作圓周飛行。太空飛行器和發射的炮彈都是在距離地面很高的大氣層外飛行,他們的飛行速度都比第一宇宙速度低。

第一宇宙速度

第二宇宙速度:人造天體無動力脫離地球束縛所需要的最小速度;當太空飛行器飛行速度達到11.2km/s,就可以擺脫地球的束縛力,飛離地球進入環繞太陽運行的軌道,不在繞地球運行,這個脫離地球引力的最小速度就叫第二宇宙速度。各種行星或衛星探測器的初始飛行速度都高於第二宇宙速度。實際上衛星探測器是先離開大氣層,再加速完成脫離的。

旅行者號探測器

第三宇宙速度:是指在地球上發射的物體擺脫太陽的束縛力,飛出太陽系所需要的最小初始速度,約為16.7km/s。本來,在地球軌道上,要脫離太陽引力所需要的初始速度為42.1km/s,但地球繞太陽公轉時,地面上的物體已具有29.8km/s的初始速度,故此沿地球公轉方向發射,只需在脫離地球引力外再加上12.3km/s的速度就能逃逸太陽。

第三宇宙速度概念圖

第四宇宙速度,所謂的第四宇宙速度,指的是在地球上向太空發射的物體(通常是宇宙飛船)能夠擺脫銀河系的引力束縛,飛出銀河系所需要的最小初始速度,大概速度為每秒鐘110—120km/s的超高速度,然而這個數據是指在銀河系內幾乎所有地方所需要的飛行速度,而能達到這個速度就能逃逸出銀河系。第四宇宙速度於1991年被提出,由於人類對對銀河系知道了解的少,對銀河系的大小以及質量都無法取值,沒有確定的數值,120km/s的速度用作代表第四宇宙速度,目前尚在研究中。而目前科學家們也並沒有準確的第四宇宙速度值,至今無法確認,所以人類目前無法飛出銀河系。人類想要突破第四宇宙速度還有很長的科學路程需要更進一步發展。

第四宇宙速度想像圖

第五宇宙速度:第五宇宙速度指的是太空飛行器從地球發射,飛出本星系群的最小速度。由於本星系群的半徑、質量未能有準確的數據,所以無法估計大小。估計速度約為1500—2250km/s。

第五宇宙速度

第六宇宙速度:是指在地球上以這一速度發射太空飛船,能夠脫離本星系團引力你速度,本星系團的直徑約為1~2億光年之間,在不需要考慮科技以及能源消耗等系列客觀條件影響下,理論上需要接近真空光速才能有可能飛離。天文和物理學學術界對於第六宇宙速度是否存在,存有爭議。

光速

相關焦點

  • 人類可能永遠都飛不出銀河系,就算達到光速,也無法飛出銀河系
    目前我們人類已知最快的速度是光速,光速也是目前我們已知宇宙中最快的速度,它的速度可以達到每秒三十萬公裡,而我們人類目前最快速度是旅行者一號飛行的速度,每秒17.062公裡。就人類先現在科學技術,想到達到光速,幾乎是不可能的。
  • 科學家劃分了三個文明等級,飛出銀河系需要達到哪種文明等級?
    按照這一指數,我們目前的文明等級還不到一級文明。卡爾達肖夫認為一級文明可以利用母星上所有的可利用資源,我們現在的水平明顯達不到,不過有科學家說在本世紀末就可以達到了。二級文明將利用恆星的能源,我們利用的恆星就是太陽了。科學家一直在想辦法模擬出太陽內部的核聚變,想辦法實現可控核聚變。這是一種擁有無限可能的新能源!
  • 光速是宇宙中最快的速度嗎?科學家:在它面前如同龜速
    根據目前人類已知的範圍來說,宇宙當中最快的速度就是光速了,沒有任何一種速度能夠比光速還要快,而且在目前人類沒有辦法超越光速,理論上來說人類可以無限地接近光速,但是永遠不可能和光速畫等號,也不可能超過光速,就是因為被速度限制了,所以目前人類才沒有辦法到宇宙更遠的地方,如果人類不能把速度提上來的話
  • 人類還需要多久才可以飛出銀河系?科學家:答案都在紙上!
    甚至在上個世紀,很多科學家都紛紛表示,當人類進入到21世紀,人類甚至可以在銀河系中進行星際旅行。不過,如今已經是2020年了,我們都知道,人類仍然無法飛離地球,甚至就連想要重新登月,都變得非常的困難。那麼,人類需要多久才可以飛出銀河系呢?這裡,我們就需要先從上世紀60年代,前蘇聯的天文學家卡爾達肖夫提到的宇宙文明等級指數來說起了。
  • 銀河系的外面是什麼?科學家在宇宙中發現超級結構,人類或被鎖死
    之後,在2014年,科學家有發現了了拉尼亞凱亞超星系團,這個星系團中包含著10萬個星系,其中一些與銀河系大小差不多,也有一些要比銀河系還要大。科學家通過計算得知,拉尼亞凱亞超星系團的質量大約是銀河系的10萬倍,拉尼亞凱亞超星系團猶如一張大網在宇宙中鋪展開,而銀河系只不過是其中的一個點罷了。
  • 第一、二、三宇宙速度經常被提起,為何第四、五、六宇宙速度很少被提起?
    人類目前制定了一個宏偉的計劃,在未來幾十年內實施火星登陸計劃,把人類太空人送到火星上去,為人類未來移民火星做準備,畢竟地球的人口越來越多,需要尋找第二顆星球容納地球過多的人口,而火星無疑是目前人類首選星球,因為它是距離地球最近的一顆「類地行星」,火星與地球的距離僅有5500萬公裡,這個距離在宇宙中就相當住在隔壁房間一樣,目前人類已經開始籌備移民火星計劃了。
  • 宇宙存在第一、二、三宇宙速度,那存在第四、五、六宇宙速度嗎?
    人類目前制定了一個宏偉的計劃,在未來幾十年內實施火星登陸計劃,把人類太空人送到火星上去,為人類未來移民火星做準備,畢竟地球的人口越來越多,需要尋找第二顆星球容納地球過多的人口,而火星無疑是目前人類首選星球,因為它是距離地球最近的一顆「類地行星」,火星與地球的距離僅有5500萬公裡,這個距離在宇宙中就相當住在隔壁房間一樣,目前人類已經開始籌備移民火星計劃了。
  • 科學家擬出四種新方案,欲憑之飛出銀河系,光速屏障形同虛設
    眾所周知,愛因斯坦相對論中對光速是宇宙中最快速度的推測,如同給人類豎起了一道禁足屏障,將人類封擋在了太陽系內,直至今日都未能飛出我們的恆星系,更不用說銀河系了。愛因斯坦在狹義相對論中指出,任何物體的速度都無法超越光速,當物體的運行速度越快,質量也會相應地變得越大,所需要的能量也會越多,無限接近光速,質量會變得無窮大,所需的能量也會無窮多,所以沒有物體能夠超越光速。旅行者1號飛了40多年,未能真正飛出太陽系。
  • 第四宇宙速度有多快?
    比如我們向遠處發射一枚炮彈,因為我們的地球是球形的,只要這個炮彈的速度夠快並且永遠足夠的力,那麼它距離地面的距離就會越來越遠,如果速度達到7.9km/s後,不考慮大氣層存在的話,這個炮彈就會永遠停留在天上,圍繞地球不斷運動下去,這就是第一宇宙速度,也被牛頓稱為「環繞速度」。
  • 人類有可能飛出銀河系嗎?
    人類當然可以飛出銀河系啊,要有自信,相信聰明的人類可以解決一切困難,相信未來的某一天,人類的足跡可以遍布整個宇宙。當然了,說是這麼說,關鍵是要怎麼做才行呢?我們的銀河系,直徑至少有10萬光年,太陽系處於銀河系的一個獵戶懸臂上,距離銀河系中心為2.6萬光年,所以說,如果我們想要走出銀河系,至少要穿越2.4萬光年的宇宙空間。2.4萬光年的距離,以人類目前的火箭推進技術,估計飛到宇宙毀滅都飛不出銀河系,但是也不要灰心,因為希望還是有的。
  • 小明問嫦娥丨第二宇宙速度有多快?
    嫦娥五號的返回器在接近大氣層時,飛行的速度將接近第二宇宙速度。那麼什麼是第二宇宙速度?第二宇宙速度有多快?為什麼從月球飛回來,會有那樣的速度? 小明:那是有多快?
  • 現在的人類能飛出銀河系?如果擁有光速飛行的話,是否可行?
    銀河系有多大?眾所周知,在太陽系之上,還有一個直徑達到10萬光年以上的大星系,科學家將其稱為銀河系,目前,10萬光年的直徑只是預測,有的科學家認為,銀河系的直徑或許達到15萬光年。假設,太陽系的直徑為3光年,將它放到銀河系內,就如同在大海中丟下一顆石頭,雖然會引起一陣漣漪,但卻不會掀起波瀾。須知,在銀河系中有大約1000億-4000億顆恆星及其星團,太陽系在其中確實可以粗略不計。當然,哪怕太陽系在銀河系中是不起眼的存在,但在人類面前,依舊高不可攀。
  • 宇宙有多大?為什麼科學家說人類可能永遠不會走出銀河系?
    隨著我們對宇宙的不斷了解,我們發現地球只是太陽系中的一粒沙子,而太陽系在銀河系中要小得多,但整個宇宙中像銀河系這樣的星系卻有幾十億個。儘管人類幾百年來從未停止過對宇宙的探索,但似乎無論付出作了多少努力,似乎都無法走出銀河系。
  • 宇宙中最高的速度真的是光速嗎?還有比光速更快的速度嗎?
    但是帕克號探測器的快僅僅是相對於人類來說的,如果從宇宙的角度來看,帕克號探測器的速度慢得像蝸牛一樣的,那麼它有多慢呢?根據現有的理論知識,目前科學家已經找到了兩種比光速還快的速度。第一個比光速快的速度:宇宙膨脹速度宇宙膨脹理論是目前最重要的科學理論之一,它是由著名的天文學家哈勃提出的,1929年哈勃發現所有的星雲都在相互遠離,而且距離越遠離去的速度就越快,由此推斷出整個宇宙在不斷地加速膨脹,後來科學家發現宇宙膨脹的速度竟然比光速還要快,宇宙膨脹速度不僅比光速快,而且要快很多,最典型的例子就是人類觀測到的宇宙範圍
  • 光速是宇宙中最快的速度嗎?有四種速度比光速還要快
    根據愛因斯坦相對論,有質量的物體在宇宙中的速度只能無限接近光速而無法達到,更無法超越。如果物體的速度被限制在了光速以內,那人類能夠探索的星空就非常有限了,我們將永遠不可能探索銀河系,探索整個宇宙。如果是這樣的話,那人類發展太空科技還有什麼意義?那麼光速真的是宇宙中最快的速度嗎?
  • 科學家發現銀河系規模正在變大,在宇宙中銀河系算不算大型星系?
    在宇宙中星系之間進行合併是很常見的一種情況,而我們所在的銀河系也正在與旁邊的仙女星系正在不斷靠攏,科學家發現銀河系的規模是吞噬過許多小型星系形成的,目前銀河系的邊緣就有一個矮星系正在合併中,在宇宙中大星系依靠蠶食小星系來彌補星系中的物質,由於宇宙正在的不斷擴大,星系之間的距離也在拉大距離,如果銀河系沒有足夠的物質補充進來
  • 宇宙中移動速度最快的星球,速度媲美光速,讓人感到不可思議
    但在地球之外的宇宙中,其實也有移動速度很快的存在,它們雖然不是生命體,但是比生命體還要強大,它們就是各大星球,別看我們在地球上好像感覺不到地球在運轉,但其實它每時每刻都在圍繞著太陽運行,而太陽又帶著整個太陽系圍繞著銀河系運行,也就是說,其實整個宇宙都是在運行的,所以論起來,每顆星球的移動速度都要比獵豹快得多。
  • 為什麼說人類永遠飛不出銀河系?
    然而事實卻並不是這樣,在對銀河系有了一定的了解之後,你就會發現,銀河系就像一個牢籠,人類深陷其中,很可能永遠都逃不出去。那麼為什麼說人類永遠飛不出銀河系呢?其實看看太陽系的真實大小你就明白了,我們先來看一張圖。
  • 跨越銀河系需要10萬光年,人類無希望衝出宇宙?科學家找到捷徑
    從宇宙大爆炸開始到至今為止,大約過去了140多億年,在這漫長的歲月中,本身僅僅是一個奇點的宇宙變得越來越大,儘管人類已經通過數據模擬的方法計算出了宇宙的體積,但計算出來不代表人類能夠探索完畢,先不說宇宙究竟有多大,哪怕是銀河系對於我們人類來說也是巨大無比的。
  • 跨越銀河系需要10萬光年,人類無希望衝出宇宙?科學家已找到捷徑
    從宇宙大爆炸開始到至今為止,大約過去了140多億年,在這漫長的歲月中,本身僅僅是一個奇點的宇宙變得越來越大,儘管人類已經通過數據模擬的方法計算出了宇宙的體積,但計算出來不代表人類能夠探索完畢,先不說宇宙究竟有多大,哪怕是銀河系對於我們人類來說也是巨大無比的。