第四宇宙速度(第四宇宙速度和光速)

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第4宇宙速度?

第四宇宙速度

宇宙速度的一级,预计物体具有110-120公里/秒的速度时,就可以脱离星河系而进入其他星系,这个速度叫做第四宇宙速度。

但由於人们尚未知道银河系的栖确大小与质量,因此只能粗略估算,而实隐冲际上

??仍然没有航天器能够达到这个速度。

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的环绕速度和逃逸速度,只需要把公堏中的M,R,g换成火星的

质量

半径

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重力加速度

即可。

第四宇宙速度是指冲出银河系的最低发射速度。由于人类对银河系的了解尚在进行中,它的精确质量和半径尚未清楚,因此第四宇宙速度的值只能估算,大约在110-120千米/秒之间。目前,人类还没能实现第四宇宙速度。

宇宙第四速度是多少?

所谓第四宇宙速度,是指在地球上发射的物体摆脱银河系引力束缚,飞出银河系所需的最小初始速度,约为二百八十三公里每秒,指在银河内绝大部分地方所需要的脱离速度。如充分利用太阳系围绕银心的转速,最低脱离速度可为八十二公里每秒。由于人类对银河系所知甚少,这个数字还需要很久才能形成公论。目前认为为二百八十三公里每秒,此数值为在银河系内的绝对脱离速度。

宇宙速度的概念也可应用于在其他天体发射航天器的情况。例如计算火星的环绕速度和逃逸速度,只需要把公式中的M,R,g换成火星的质量、半径、表面重力加速度即可。

目前认识

在近代的火箭技术上,人类早已实现了三种宇宙速度。所谓第四宇宙速度,是指冲出银河系的最低的发射速度拍轿。第一宇宙速度是要使航天器绕地球旋转而不掉落到模贺唤地面的最低发射速度(7.91km/s);第二宇宙速度是航天器如欲飞离地球而不再返回的最低的发射速度(11.19km/s);飞出太阳系的最低发射速度称第三宇宙速度(16.66km/s)。由于人类对银河系的了解尚在进行中,它的精确质量和半径尚未清楚。因此,飞出银河系的第四宇宙速度的数值只能估算,大约在110~220km/s之间。目前,旦凯人类还没能实现第四宇宙速度。

第一、二、三、四、五、六宇宙速度,分别是多少马赫(音速)?

1、第一宇宙速度:7.9千米/秒

航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的发射速度,第一宇宙速度,也叫环绕速度,以下记为v1。按照力学理论可以计算出v1=7.9公里/秒。但在精确计算中,航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行,地球对航天器引力比在地面时要略小,故其速度也略小于v1。

2、第二宇宙速度:11.2千米/秒

当航天器超过第一宇宙速度v1达到一定值时,它就蠢笑会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星,这个速度就叫做第二宇宙速度,亦称脱离速度。所谓摆脱地球束缚,就是几乎不受地球引力影响,这与处于离地球无穷远点的位置得情况等价。

3、第三宇宙速度:16.7千米/秒

从地球表面发射航天器,飞出太阳系,到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小发射速度,就叫做第三宇宙速度。按照力学理论可以计启档差算出第三宇宙速度V3=16.7公里/秒。需要注意的是,这是选择航天器入轨速度与地球公转速度方向一致时计算出的V3值;如果方向不一致,所需速度就要大于16.7公里/秒了。

4、第四宇宙速度:约约为330千米/秒

地球上发射的物体摆脱银河系引力束缚,飞出银河系所需的最小初始速度,约为550km/s,这个数据是指在银河系内绝大部分地方所需要的航行速度。但如充分利用太阳系的线速度以及地球的线速度,最低航行速度可减小为330km/s。

5、第五宇宙速度:约1500--2250千米/秒

就二十一世纪的科学悄皮水平来说,科学家估计本星系群直 径大概有500-1000万光年,照这样算,应该需要1500-2250km/s的速度才能飞离,但这个速度以人类于21世纪的科学发展水平,至少要几百年才能达到,所以在21世纪来看还无法达到。

有第四宇宙速度吗?如果有,有多快?

因为人类的航天技术还在起步阶段,连太阳系都没有飞出去,旅行者1号探测器目前也只是出了日球层,还没有摆脱太阳的引力。太阳系的半径至少有1光年,凭人类目前的技术,飞出太阳系都需要上万年。

(经过几十年的飞行,旅行者1号才刚出了日球层)

第一、第二、第三宇宙速度仅适用于太阳系,人类现阶段也只能对太阳系内进行探索,经常讨论第一、二、三宇宙速度也就不奇怪了。即使达到了第三宇宙速度,也很难在太阳系内自由驰骋。目前人类的飞行器达到第三宇宙速度还是在依靠行星的引力弹弓效应来实现的。

下面先让我们来看一下人类对这些宇宙速度等级的定义

1,第一宇宙速度

第一宇宙速度就是卫星环绕地球所需要的最低速度,每秒7.9千米,又称之为环绕速度。物体达到了这个速度就不会再落回地球表面了。当卫星速度超过第一宇宙速度时,轨道就会变成为椭圆。

2,第二宇宙速度

第二宇宙速度就是航天器脱离地球引答悔力的束缚成为人造行星、山销玩绕太阳公转所需要的最低速度,每秒11.2千米,又称之为脱离速度。

3,第三宇宙速度

第三宇宙速度就是从地球上发射的航天器摆脱太阳的引力束缚,飞出太阳系所需要的最低速度,每秒16.7千米,我们又将其称之为逃逸速度。

第三宇宙速度还是在考虑了地球公转速度(30千米每秒)的情况下,所得出来的最小速度。若没有地球的助力,在地球公转轨道处,物体要摆脱太阳的引力所需要的最小速度将为42千米每秒。

4,第四宇宙速度

第四宇宙速度是指从地球上发射的航天器摆脱银河系的引力束缚,飞出银河系所需要的最低速度。

由于人类对银河系知之甚少,银河系的质量及半径都十分不精确,因此算出来的第四宇宙速度,也只能作为参考。第四宇宙速度大约为110~120千米每秒。

(太阳带着八大行星在星际空间中飞行)

银河系的直径约在10万年以上,太阳距离银河系中心2.6万光年。太阳或者说是太阳系,绕着银河系中心做公转运动,大约2.25~2.5亿年公转一周,公转速度约为每秒220~250千米。

为什么很少有人谈及第四宇宙速度?

以目前的推进技术,第四宇宙速度还实现不了。可能有人注意到,目前的帕克太阳探测器在靠近太阳时的最高速度不是都达到了第四宇宙速度吗?但那只是在太阳的引力作用下产生的加速作用,并不是航天器真正的速度,目前凭人类的加速技术根本达不到。要想达到第四宇宙速度就需要不断的加速,所需要用到的燃料是惊人的,目前人类还办不到。

前三个宇宙速度的数值大小都比较精确,目前的使用范围较广,除了在中学教科书上有学,在科普及新闻报道中也经常提及,而第四宇宙速度的数值不是很精确,应用也不是太广泛,故很少有人提起。

总结

如果从科学的角度来看,之所以对第四宇宙速度避而不谈,就是因为其数值不准确。此外,人类就算以第四宇宙速度飞行,也需要上亿年的时间才能飞清唯正出银河系。

人类即使脱离了银河系,还需要脱离本星系群以及本超星系团,即第五宇宙速度以及第六宇宙速度,第五宇宙速度每秒至少要达到上千公里才行。至于脱离总星系,也就是宇宙,速度必须要超过光速,目前看来根本是天方夜谭。

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