宇宙速度是物體擺脫太陽引力所需的速度,是否存在第四宇宙速度?

2020-12-05 魅力科技life

人類的航天活動,主要是從地球表面向宇宙空間發射人造地球衛星、行星際和恆星際飛行器等,而這些太空飛行器要達到這些目的,就需要達到對應所需的最低速度,才能使太空飛行器飛出地球或飛向其他行星。

自萬有引力定律發現以來,對於逃逸地球的速度,一直都在探索中,從最初的地球軌道速度,再到行星軌道速度,穿越太陽系的速度等,都是人類想要知曉的,而目前為止,人類已確定的宇宙速度只有第一宇宙速度,第二宇宙速度,第三宇宙速度。

我們在初中時,物理課本上便有講這三大宇宙速度是怎麼產生的,對應的速度是多少。

第一宇宙速度,是指物體緊貼地球表面作圓周運動的速度,大小為7.9km/s,同時也是地球發射人造地球衛星的最小發射速度,尤其是在地球軌道上運行的衛星,其飛行速度是不能低於第一宇宙速度的,否則會受地球引力的作用,慢慢牽引墜毀於地面。

第二宇宙速度,是指物體完全擺脫地球引力束縛,飛離地球的所需要的最小初始速度,大小為11.2km/s。例如嫦娥四號等月球探測器或其他行星探測器,都需要超過這個速度才能擺脫地球引力的束縛,低於這個速度,便只能是繞地球軌道飛行。

第三宇宙速度,是指在地球上發射的物體擺脫太陽引力束縛,飛出太陽系所需的最小初始速度,其大小為16.7km/s。就目前而言,還沒有那個探測器能夠成功飛離太陽系,但2018年8月美國所發射的帕克太陽探測器,它是人類迄今為止發射的速度最快的探測器,也是距離太陽最近的探測器,如今在到達太陽的近日點的時候,它的速度接近每秒70公裡。

可以說,這三個宇宙速度都是目前為止人類已經精確算出的,當然,因為不同的行星其質量和半徑等不一樣,這也影響著第一宇宙速度的大小,而我們常說的第一宇宙速度是按地球來計算的。

既然存在第一、第二、第三宇宙速度,那是否存在第四宇宙速度?

第四宇宙速度自然是存在的,不過第四宇宙速度的計算目前為止還未有一個精確值。第四宇宙速度,是指在地球上發射的物體擺脫太陽系引力束縛,飛出太陽系所需的最小初始速度,預計約為110-120km/s,即在銀河內絕大部分地方所需要的航行速度。

當然了,這個數值只是預算的,因為目前為止,人類還無法真正地了解宇宙到底有多大,我們所在的太陽系有多大,一切都只通過射電望遠鏡來觀測到,具體的大小及重量無法得知,所以對於這第四宇宙速遞的大小,也只是預測的。

但就目前而言,人類距離擺脫第三宇宙速度都暫時無法達到,無法擺脫太陽引力的束縛,更別說第四宇宙速度了。

而第四宇宙速度之後,理論上還有第五宇宙速度,逃離銀河系的速度,銀河系之後還有跨星系飛行,這便達到了第六宇宙速度。

但無法得知宇宙是否有邊界,所以,第六宇宙速度也還只是一個有待考究的話題。

宇宙是一個十分奧秘的存在,到目前為止,還沒有任何的東西能證明宇宙是如何存在的,宇宙有多大,所以,宇宙探索,是一個永恆的話題。

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  • 第六速度可以超光速擺脫宇宙?
    那麼問題來了,是否有超脫本宇宙的速度存在?大部分相信應該是存在的,宇宙的神奇之處已經完全超乎人類的想像。於是,這個神奇的速度誕生了,名曰第六宇宙速度。為什麼叫第六宇宙速度呢?因為上面還有第五、第四、第三..我們來用最通俗的語言解釋。從第一到第五其實都有參照物可以記住,依次是地球,太陽,太陽系,銀河系,星系群。第一宇宙速度(地球)
  • 第四宇宙速度有多快?
    通常情況下,我們談論的宇宙是「三大宇宙速度」,實際上還存在著「第四宇宙速度」,為什麼很少有地方提及「第四宇宙速度」呢?這個情況下,物體仍然會受到地球引力影響,而第二宇宙速度就是一個物體脫離地球引力影響時所需的速度,為11.2km/s,也就是說一個物體想要離開地球,必須保持至少11.2km/s的速度,否則就無法擺脫地球重力的控制,最終回到地球表層。
  • 宇宙存在第一、二、三宇宙速度,那存在第四、五、六宇宙速度嗎?
    第一宇宙速度的代表:衛星,圍繞地球做勻速圓周運動的速度第一宇宙速度就是能夠在近地軌道繞地球做勻速圓周運動的速度,它的值為7.9公裡/S;第二宇宙速度就是宇宙飛船在沒有動力情況下,擺脫地球引力束縛需要的最小速度,這個速度為11.2km/s;第三宇宙速度就是宇宙飛船不用加速就可以擺脫太陽引力,飛出太陽系的一個速度,這個速度必須達到
  • 太陽公轉速度2倍於第四宇宙速度,為什麼還在銀河系內轉圈?
    太陽的公轉速度大約是250km/s,繞銀心轉一圈大約要2.25億年。太陽現在已有50億年高齡,大約已轉了20圈,大概還要轉20圈,才會結束它輝煌的一生。太陽公轉速度跟宇宙速度有什麼聯繫?第四宇宙速度是多快?我們常會看到航天新聞裡提到宇宙速度,這到底是多快的速度?宇宙速度就是物體從地球飛出,逃離天體引力的速度。
  • 第六宇宙速度
    第六宇宙速度就是指在地球上以這一速度進行發射飛船,即可以脫離全宇宙的主要引力,由於目前尚未測準宇宙的一些總質量,因此沒有什麼準確的數值。,也是最大繞行速度),第二宇宙速度就是指物體在完全擺脫地球引力的束縛之下,能夠儘快飛離地球所需要的最小初始速度,第三宇宙速度就是指在地球上所發射的物體如何擺脫太陽的引力束縛,從而飛出太陽系所需的一個最小初始速度,第四宇宙速度就是指在地球上所發射的物體怎樣擺脫銀河系的主要引力束縛,怎樣能夠飛出銀河系所需的一個最小初始速度,而第五宇宙速度就是指太空飛行器如何從地球開始發射,如何能夠飛出該星系群當中的最小速度
  • 太陽的第二宇宙速度和地球的第三宇宙速度為何不相等?
    地面上的一個物體,無動力的情況下若是要逃離地球引力的束縛,不計空氣阻力,它的速度至少要超過地球的第二宇宙速度11.2千米每秒。第二宇宙速度也叫逃逸速度,不同的天體有著不同的逃逸速度。火星比地球小,它的逃逸速度大約只有5千米每秒,比地球的第一宇宙速度7.9千米每秒還要小;太陽的質量大,它的逃逸速度大約是617千米每秒;黑洞的質量非常集中,視界處的逃逸速度為光速。除了第一宇宙速度、第二宇宙速度,常見的還有第三宇宙速度。第三宇宙速度指的是探測器在地球上擺脫太陽引力的束縛,無動力情況下所需的最小初速度。這個速度大約是16.7千米每秒。
  • 第四宇宙速度是什麼?到底有多快?
    在中學物理中,我們已經學過第一、第二和第三宇宙速度。那麼,有沒有第四宇宙速度呢?第四宇宙速度有多快?達到第四宇宙速度能飛到哪裡呢?第一、第二和第三宇宙速度宇宙中引力作用無處不在,只要物體具有質量,就會有引力作用。
  • 地球的公轉軌道速度大於第三宇宙速度,為什麼地球沒有飛離太陽?
    在回答這個問題之前先科普一下宇宙速度的概念。我們生活在地球上,地球上的任何物體都受到地球的引力不能隨便脫離地球;而地球處於太陽系,地球受到太陽的強大引力圍繞著太陽轉不能脫離太陽;而太陽系又處於銀河系,受到銀河系強大引力,圍繞著銀河系的中心天體轉動而不能脫離銀河系……。
  • 我們都知道第一第二第三宇宙速度,為何第四宇宙速度很少被提到?
    因為人類的航天技術還在起步階段,連太陽系都沒有飛出去,旅行者1號探測器目前也只是出了日球層,還沒有擺脫太陽的引力。太陽系的半徑至少有1光年,憑人類目前的技術,飛出太陽系都需要上萬年。2,第二宇宙速度第二宇宙速度就是太空飛行器脫離地球引力的束縛成為人造行星、玩繞太陽公轉所需要的最低速度,每秒11.2千米,又稱之為脫離速度。3,第三宇宙速度第三宇宙速度就是從地球上發射的太空飛行器擺脫太陽的引力束縛,飛出太陽系所需要的最低速度,每秒17.9千米,我們又將其稱之為逃逸速度。
  • 達到第六宇宙速度就可以飛出宇宙?那麼宇宙空間的速度是什麼呢?
    物理學中速度是一個矢量,表示的是某一個時間段內物體運動的情況有快慢之分。我們生活中熟悉的速度一般是以千米每小時來表示運動的距離,生活中的一切交通工具都存在速度。比如說我們徒步的速度是5km/h。然而這些都是在地球的速度,宇宙中的速度則是以千米每秒來衡量的。學習中我們也會時常聽說過宇宙速度,那麼在宇宙空間的速度是什麼呢?存在第六宇宙速度嗎?
  • 第一、二、三宇宙速度經常被提起,為什麼很少提起第四宇宙速度?
    至於第四宇宙速度,很少被人提及,它的意思是從地球出發,擺脫銀河系的引力,衝出銀河系所需要最低速度,不過,這個宇宙速度很雞肋,因為它的數值還無法確定,甚至可以說這個數值對我們而言並沒有多大意義。那具體是咋回事呢?宇宙速度的咋來?
  • 第一宇宙速度是多少,第一宇宙速度推導公式
    一、第一宇宙速度是多少早期人們在探索航天途徑時,為了估計克服地球引力、太陽引力所需的最小能量,引入了三個宇宙速度的概念,假設地球是一個圓環,周圍也沒有大氣,物體能環繞地球運動的最低的軌道就是半徑與地球半徑相同的圓軌道。這時物體具有的速度是第一宇宙速度大約為7.9公裡/秒。物體在獲得這一水平方向的速度以後,不需要再加動力就可以環繞地球運動。
  • 第六速度可以超光速擺脫宇宙?科學家稱別想了 先達到第五再說吧
    我們生活在一個充滿物質和射線的、緻密的、膨脹中的、均一的宇宙,而且它的膨脹速度還越來越快,始終把人類困在囊中,就算達到目前宇宙所知最快的光速也無法突破其束縛。那麼問題來了,是否有超脫本宇宙的速度存在?大部分相信應該是存在的,宇宙的神奇之處已經完全超乎人類的想像。
  • 第六宇宙速度有多快?
    宇宙速度宇宙速度有多快?在日常生活中經常會提到「三大宇宙速度」,為什麼很少有人提起第四宇宙速度,第四宇宙速度又有多快呢?是否存在第五宇宙速度或者第六宇宙速度呢?「宇宙速度」是脫離某個天體引力範圍所需的最小速度,比如第一宇宙速度是某個物體圍繞地球做勻速的圓周運動時的速度,一個物體進入軌道後,只要這個物體具備的速度是第一宇宙速度,不需要再加速或增加動力就可以圍繞地球進行勻速運動,第二宇宙速度才是脫離地球引力進入宇宙空間需要的速度。
  • 脫離地球引力的最小速度 脫離地球引力的最小速度是多少
    脫離地球引力的最小速度為11.2千米/秒。脫離地球引力的速度叫第二宇宙速度,當物體(太空飛行器)飛行速度達到11.2千米/秒時,就可以擺脫地球引力的束縛,飛離地球進入環繞太陽運行的軌道,不再繞地球運行。
  • 第一宇宙速度第二宇宙速度是多少千米每秒,第一宇宙速度的意義
    所謂第三宇宙速度,是指脫離太陽的引力而飛出太陽系,我們也把稱為逃逸速度。這速度一般需要多少呢?謎底是16.7公裡/秒。看過片子《飄流地球》的都知道,人類帶著地球離開太陽系,它的速度就不能小於16.7公裡/秒,這也是能擺脫太陽引力的最低速度。
  • 地球的運行速度遠遠大於第三宇宙速度,為何擺脫不了太陽系?
    可有問題來了,經過科學家研究,如果想要擺脫太陽引力的束縛,飛出太陽系,那麼需要的第三宇宙速度,也就是要大於16.7公裡/秒,可通過地球的圍繞太陽的速度和第三宇宙速度來進行比較,地球的速度遠遠大於第三宇宙速度,可為什麼地球沒有擺脫太陽的束縛呢?
  • 地球的運行速度遠遠大於第三宇宙速度,為何擺脫不了太陽系?
    可有問題來了,經過科學家研究,如果想要擺脫太陽引力的束縛,飛出太陽系,那麼需要的第三宇宙速度,也就是要大於16.7公裡/秒,可通過地球的圍繞太陽的速度和第三宇宙速度來進行比較,地球的速度遠遠大於第三宇宙速度,可為什麼地球沒有擺脫太陽的束縛呢?
  • 為什麼一定要達到第一宇宙速度才能脫離地心引力
    第一宇宙速度 又稱為環繞速度,是指在地球上發射的物體繞地球飛行作圓周運動所需的最小初始速度。要作圓周運動,必須始終有一個力作用在太空飛行器上。其大小等於該太空飛行器運行線速度的平方乘以其質量再除以公轉半徑,即F=(mv^2)/r,其中v^2/r是物體作圓周運動的向心加速度。
  • 了解一下 宇宙第一速度
    物體所受重力 = 萬有引力 = 太空飛行器沿地球表面作圓周運動時向心力。人類要發射人造地球衛星或發射完成星際航行的飛行器,就要擺脫地球強大的引力,那如何離開地球呢,這就要使運載飛行器或人造地球衛星的太空梭或運載火箭的速度要達到宇宙速度。