何謂第四宇宙速度,它於人類有什麼意義?

2020-09-05 小星耀影院

第一、第二、第三宇宙速度都經常提,為什麼很少有人說第四宇宙速度?

這是因為對人類來說,第四宇宙速度還沒有意義。

那麼所謂「第四宇宙速度」是什麼呢?

就是從地球來說,有了三個宇宙速度,即環繞地球、逃離地球、逃離太陽系的速度,這幾個速度分別為7.9km/s、11.2km/s、16.7km/s。那麼第四個要逃離的就是銀河系了,所謂第四宇宙速度就是逃離銀河系了。

而從環繞速度和逃逸速度這兩個宇宙通行的速度來看,所謂第四宇宙速度實際上就是銀河系的逃逸速度。環繞速度和逃逸速度對於銀河系內的所有天體都適用,所以脫離了地球說速度,只有環繞速度和逃離速度,無須說什麼第四宇宙速度。

天體逃逸速度公式:

v=√(2GM/R)

式中,v為逃逸速度,G為天體質量,r為天體半徑。

根據這個公式,我們可以計算出銀河系的逃逸速度。

銀河系的質量約為2000億個太陽質量,這種大尺度天體概念沒必要那麼精準,我們把太陽質量四捨五入設為整數得2x10^30kg,乘以2000億得銀河系質量為4x10^41kg,銀河系半徑為10萬光年,

代入逃逸速度公式計算:

√【2x(4x10^41)x(6.67x^-11)/9.46x10^20】≈237.5km/s

逃出銀河系的速度需要237.5千米每秒,這就是所謂的第四宇宙速度。這個所謂銀河系逃逸速度,只是指在銀河系邊緣地帶一個大致逃離的速度,各種飛行器在銀河系裡面受到各種各樣天體的引力影響,甚至被某一個天體捕獲,比如銀心黑洞,這個速度就很難說了。

就是被太陽引力捕獲,在太陽表面的逃離速度也需要617.7km/s,所以這個第四宇宙速度有什麼意義呢?

人類現在的航天活動還只能在太陽系,所以有第三宇宙速度就夠了。

人類飛行器現在最快的就是帕克太陽探測器,它現在圍繞著太陽大氣層在近距離探測太陽,目前速度約100多千米每秒,在2024年12月份,在距離太陽600萬千米處,可達到每秒約200千米。這個速度是依靠太陽引力彈弓效應不斷加速得到的。

大家不要擔心帕克號會被太陽引力捕獲,在太陽表面逃逸速度需要617.7km/s,但根據逃逸公式計算,在距太陽表面600千米處,人造天體的逃逸速度只需要141.15km/s就夠了,因此帕克號每秒200千米的速度逃離太陽引力綽綽有餘的。

只不過帕克並不想逃離太陽,它在完成既定任務後,將像精衛填海一樣,於2025年撲向太陽懷抱,與太陽融為一體,一起葬身火海的還有隨身攜帶的一個內存卡,裡面儲存了地球上113.7萬志願者的名字,這些人以精神象徵支持著帕克號的事業。

所謂第四宇宙速度對人類來說完全沒有意義。

現在,人類要製造出每秒237.5千米的所謂第四宇宙速度似乎並不是不可能達到,當然這個速度還只是無人探測器的速度,而且還是需要通過大質量天體的引力彈弓多次提速才能做到。但問題是這個速度飛出太陽系都要漫長的時間,更別說銀河系了。

每秒200千米速度飛出太陽系需要1500年,237.5千米每秒速度飛出銀河系需要1億2千多萬年,人類如果真的要飛出銀河系的話,速度不知道要超過這個所謂逃逸速度多少倍,因此這個所謂第四宇宙速度對於人類來說,完全沒有意義。

人類要進行恆星際活動,在銀河系裡面穿行,速度至少要達到每秒數千千米甚至數萬千米,或者採用曲速、蟲洞穿越等技術,突破光速瓶頸,才有意義。

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  • 何謂第四宇宙速度,它於人類有什麼意義?
    第一、第二、第三宇宙速度都經常提,為什麼很少有人說第四宇宙速度?這是因為對人類來說,第四宇宙速度還沒有意義。那麼所謂「第四宇宙速度」是什麼呢?就是從地球來說,有了三個宇宙速度,即環繞地球、逃離地球、逃離太陽系的速度,這幾個速度分別為7.9km/s、11.2km/s、16.7km/s。那麼第四個要逃離的就是銀河系了,所謂第四宇宙速度就是逃離銀河系了。而從環繞速度和逃逸速度這兩個宇宙通行的速度來看,所謂第四宇宙速度實際上就是銀河系的逃逸速度。
  • 第四宇宙速度有多快?
    引力的概念對人類認知宇宙起到了重大的影響,並且人類也開始一步步的探索宇宙,在發射探測器離開宇宙的過程中,我們發現了「宇宙速度」。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?
  • 我們都知道第一、第二和第三宇宙速度,那第四宇宙速度有多快呢?
    現在問題就來了,我們都知道第一、第二和第三宇宙速度,那有沒有「第四宇宙速度」這種說法呢,答案是肯定的,第四宇宙速度其實就是銀河系逃逸速度,當我們從地球上發射的一個太空飛行器時,如果我們將其加速到第四宇宙速度,那麼這個太空飛行器就可以無需額外的動力,只靠自身的慣性直接飛出銀河系。那第四宇宙速度有多快呢?
  • 宇宙存在第一、二、三宇宙速度,那存在第四、五、六宇宙速度嗎?
    第三宇宙速度的代表:旅行者1號,掙脫太陽引力飛出太陽系其實在宇宙中,不僅存在第一、第二、第三宇宙速度,同樣也存在第四、第五、第六甚至第七宇宙速度,其實從三大宇宙速度的規律我們就可以推斷出第四、第五、第六宇宙速度的含義,第三宇宙速度既然是擺脫太陽系所需的速度,那麼比太陽系高一級的星系是什麼,當然是銀河系
  • 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?
    第四宇宙速度其實關於宇宙速度的概念並不難理解,而且我們比較熟悉的是宇宙第一速度、宇宙第二速度、宇宙第三速度。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?
  • 「第四宇宙速度」有多快?人類有希望實現嗎?答案讓人失望
    所以用米作為通用的長度單位更容易讓人感覺到距離和速度的變化。那麼在地球上人類生活中通常使用「米」來計算速度,那麼到了宇宙中又應該使用什麼單位呢?因為引力的桎梏,人類探索宇宙需要達到「宇宙速度」才可以脫離地球,那麼這些宇宙速度有多快呢?
  • 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。
  • 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
    ,無法圍繞地球運行,所以第一宇宙速度的意義至關重要。第三宇宙速度叫什麼第二宇宙速度又叫脫離速度,它是指物體脫離地球的引力場,進而圍繞太陽來運行的速度,簡樸的說就是逃離地球而追隨太陽。根據計算得出第二宇宙速度是多少呢?
  • 何謂宏觀生物學,其存在的意義又是什麼
    巨大胎兒的一個細胞,它是有關無限宇宙的學問。所以,宏觀生物學可以說是研究每一個人作為一個組成細胞如何影響全體(全體指人類、宇宙或無限)這一學問。若覺悟的人互相連結,那他們的個人意識就會相互融合而形成行星意識。這種行星意識又會與無限宇宙其他地區的行星意識相互連結起來。宏觀生物學就是把宇宙視為一個巨大的生命體。因此,地球也可以看作是這個巨大生命體的一個非常微小的細胞。
  • 宇宙是有目的嗎?人類存在的意義是什麼?
    第一,主流認為宇宙在138億年前誕生,誤差不到4000年。基本粒子的速度天花板就是光速了。但是基本粒子之外,還有一個宇宙暴脹速度,它的速度遠遠超過了基本粒子的最高速度,也就是超過了光速。人類作為基本粒子結構的存在,速度是不可能超越天花板的,所以人類永遠無法到達可觀宇宙視界之外的宇宙邊界。所以終極問題就是,宇宙到底有多大?人類有沒有存在的意義?
  • 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?
    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。
  • 何謂天文學?研究天文學有何意義?!
    一、何謂天文學?天文學是一門研究天體和宇宙的科學,它研究天體的分布、位置、運動規律、化學組成和物理狀態以及天體和宇宙的結構與演化。從研究對象看,天文學研究涉及宇宙空間的各類天體和其它宇宙物質以及整個宇宙。什麼是宇宙?《淮南子·原道訓》注曰:「四方上下曰宇,古往今來曰宙,以喻萬物。」用現代科學術語來說,宇就是空間,宙就是時間。
  • 第一、第二、第三宇宙速度經常聽到,為何很少說起第四宇宙速度?
    對於這幾個宇宙速度,經常關心祖國航天事業的朋友應該在熟悉不過了,第一宇宙速度是脫離地球引力進入環地球軌道的速度,第二宇宙速度地球的逃逸速度,但還不能逃離太陽系的速度,第三宇宙速度則是從地球軌道上逃逸太陽系的速度!那麼第四宇宙速度是逃離哪裡的?是銀河系嗎?
  • 第一、第二、第三宇宙速度都經常提,為什麼很少說第四宇宙速度?
    學過中學物理的讀者,肯定對宇宙第一,第二甚至第三速度不陌生。其實目前看來,人類可以計算出宇宙的第五宇宙速度。第六宇宙速度只能估測,而第七宇宙速度就超光速了,所以並沒有物理意義。第一宇宙速度是人類最常用到的速度。
  • 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。
  • 什麼是第四宇宙速度?以現有技術水平我們能夠飛離銀河系嗎?
    萬有引力的提出,揭示了宇宙中所有物質的基本運動規律,特別對於宇宙中的大質量天體來說,對其運行特點以及軌道特徵的研究具有重要意義,從而奠定了宇宙天體力學的基礎。對於第二宇宙速度來說,因為它是需要脫離引力源引力束縛的最小速度,因此在判斷這個臨界值時,考慮的是物體的動能剛好等於物體的重力勢能,即1/2*m*V2^2= G*M*m/r,然後推導出V2=Sqrt(2GM/r),可以看出,第二宇宙速度的值是第一宇宙速度的根號2倍。當以地球為引力源時,那麼將相關數值代入,可以計算出V2=11.2公裡每秒。
  • 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。由於人類對銀河系知之甚少,銀河系的質量及半徑都十分不精確,因此算出來的第四宇宙速度,也只能作為參考。第四宇宙速度大約為110~120千米每秒。
  • 什麼是第六宇宙速度,人類什麼時候能夠實現?
    宇宙速度但是,如果進入宇宙空間,那麼用千米每小時來表達速度就沒有什麼意義了,太慢了,所以一般用多少千米每秒來表達速度。我們經常會聽到宇宙速度,那麼什麼是宇宙速度呢?什麼又是第六宇宙速度?天體系統的隸屬關係宇宙有兩個特性,一是物質的,也就是宇宙是有天體組成的;二是運動的,也就是宇宙中的天體之間相互吸引、相互繞轉從而形成天體系統。
  • 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?可能很多人已經猜到了,第四宇宙速度就是離開銀河系需要的速度,如果你從地球出發,想要離開銀河系,你需要保持大約550km/s的速度才行,第四宇宙速度的數據並不準確,因為銀河系的範圍很大,人類的計算可能會存在許多誤差。
  • 三大宇宙速度分別指什麼?截止到目前,人類實現了幾個?
    三個宇宙速度常被提及,分別指什麼?有沒有四五六宇宙速度呢?在這個過程中,我們面臨的最大問題應該就是速度了,愛因斯坦曾經說過,不管我們的速度有多快,只能無限接近於光速,卻不能超越光速,在萬有引力定律當中,我們經常會聽到三大宇宙速度分別是第一,宇宙速度第二,宇宙速度和第三,宇宙速度那麼這三大宇宙速度指的分別是什麼呢?為什麼我們沒有聽過第四第五第六甚至第七宇宙速度呢,它們分別又是代指什麼呢?