2024年9月17日

有没有第四宇宙速度(第四宇宙速度是多少)

生活中有很多东西看起来像闪电。例如:快速赛车、快速子弹等。然而,如果这些速度被放置在广阔的宇宙空间中,它们是微不足道的。

我们都知道第一、第二和第三宇宙的速度。事实上,在这方面,有更鲜为人知的第四和第五宇宙的速度。这是怎么回事?今天,我们将进行一次极限之旅,看看宇宙中的速度和激情。

第一宇宙速度

为了使一个物体离开地球,它必须向地球重力的相反方向加强,即加速物体向上移动。当它达到一定速度时,停止加力,它可以以惯性向前离开地球。

但是,如果冲出地球的速度不够大,物体只能因为惯性而在地球周围旋转,这被称为第一宇宙速度,也被称为航天器的最小发射速度、航天器的最大运行速度和环绕速度。

也就是说,物体并没有完全摆脱地球引力场的局限性。这个速度大约是每秒7.9公里。人造卫星的发射速度和航天器围绕地球旋转的运行速度是第一个宇宙速度。

第二宇宙速度

为了摆脱地球重力场的束缚,我们需要全面加速。这需要第二个宇宙速度,也被称为逃跑速度。它通常被描述为飞离重力场所需的最低速度,以摆脱重力场的重力束缚。在地球上每秒11.2公里。

根据万有引力定律。如果物体碰巧以0的速度逃离地球,它最终会到达离地球无限的距离。

换句话说,假设太空船的飞行没有阻力,只要它在最初的时刻达到第二宇宙的速度,它就可以确保它能够逃离地球,最终到达离地球无限的距离,并且不需要在最初的时刻之后继续提供任何能量。

这节省了人们探索宇宙的飞行成本!然而,如果它真的那么简单,因为地球表面有一个密集的大气层,船有阻力飞行,人们很难在一开始就以如此高的速度起飞。因此,目前的航天器首先离开大气层,然后加速离开地球轨道。

当然,每个星球的逃跑速度自然不同,因为它们的大小、质量和重力强度不同。例如,月球的重力是地球的1/7,它的逃跑速度自然很小。只要以每秒2.38公里的速度前进,就很容易摆脱月球重力场的限制。

小行星谷神星是太阳系中逃逸速度最小的,每秒只需0.51公里。

相比之下,太阳的逃逸速度是可怕的,离开至少需要600公里一秒钟,是子弹速度的600倍,是音速的1700倍。

当然,黑洞是宇宙中最大的逃逸速度。它强大的重力场,连光都逃不掉,逃逸速度自然就是光速。

第三宇宙速度

到了第三宇宙的速度,你需要最终脱离恒星系引力范围所需的速度。对于地球来说,它是从地球表面出发,最终脱离太阳引力范围所需的速度。

地球的第三宇宙速度约为16.7 km/s。旅行者1号是目前人类发射的航天器。

它于1977年9月5日发射,2012年8月25日达到第三宇宙速度,成为第一艘穿越太阳圈并进入星际介质的宇宙飞船。然而,旅行者1号的速度并不是由燃料驱动引起的,而是由行星的重力驱动的。

重力助推效应,也称为重力弹弓效应。当飞机靠近行星时,它会被行星的引力突然拉动。这就像弹弓拉紧的过程。飞机也会对行星产生重力影响,直接的运动效果就像飞机被行星反弹一样。

如果此时点燃火箭助推器,飞机可以进一步推进,运行速度越快,动能就越大。行者1在经过木星和土星时进行了两次重力助推,以获得足够的动能来完全摆脱太阳的重力。

为什么没有人提到第四宇宙速度?

比第三宇宙更快的是人类还没有达到的第四宇宙速度。它是指从地球上发射的飞机能够摆脱银河系的重力束缚,飞出银河系所需的最小初始速度。

初步计算约为每秒110至120公里,但这个数字也受到了许多天文学家的质疑,因为人类无法知道银河系的准确大小和质量,更不用说潜在的暗物质了。

那么,第四宇宙每秒的速度是多少公里?

一些科学家认为,第四宇宙的速度应该在每秒320公里到525公里以上。但无论结果如何,目前还没有一个宇宙飞船能达到如此惊人的速度,所以在短期内,第四宇宙的速度对人类来说意义不大。

要突破速度瓶颈,必须采用新的推广技术。例如,NASA最新的帕克太阳探测器每秒运动200公里。

但它之所以这么快,是因为它在接近太阳的过程中被太阳的引力加速得越来越快。目前,人类的加速技术根本无法实现。为了达到第四宇宙的速度,我们需要不断加速。我们需要使用的燃料是惊人的,这是人类无法做到的。

退一步说,即使达到了第四宇宙的速度,也更难飞出银河系。想想旅行者飞出太阳系需要45年。

即使达到光速,飞出太阳系也需要一年的时间。银河系更大,直径推测为1万到18万光年。即使是光,也至少需要1万年。

与光速相比,第四宇宙的速度就像一只慢慢爬行的蜗牛。飞出银河系需要数亿年的时间。到那时,人类是否仍然存在是个问题!

数值不准确,应用不广泛,所以目前很少提到第四宇宙的速度。

第五,第六宇宙的速度,人类对宇宙的探索,永无止境…

此外,还有第五、第六宇宙速度,目前只是一个概念。

第五宇宙速度是指航天器从地球发射飞出星系群的最小速度。由于星系群的半径和质量没有足够准确的数据,因此无法估计数据的大小。

第六宇宙速度是指以这种速度在地球上发射飞船,可以脱离超星系团的重力速度,因为超星系团的直径约为1~在2亿光年之间,在一系列客观条件的影响下,如技术和能源消耗,理论上需要接近光速才能飞离。

因此,这两种速度听起来更像是科幻小说的产物,没有实际应用价值。

也有很多人好奇,如果有一天航天器真的能接近光速,会发生什么?

爱因斯坦的相对论告诉我们,任何物体的最大速度都不能超过光速。当物体运动接近光速时,沿运动方向测量的长度会变短,时钟会变慢。

如果一个孩子以光速骑自行车来找你,你会发现他的身体和汽车看起来又窄又瘦,骑得越来越窄。踏板和转轴之间的距离不是一样的,而是又长又短。他的鞋子也又长又短。这一切就像变魔术一样。

当他刹车停下时,他的身体突然变胖了。不仅如此,他的时间也变慢了。当我们在外面呆了一年甚至几年或几十年,对于骑自行车的小男孩来说,这只是不久的事了。

当然,这一切只是爱因斯坦相对论中的推论。真相是什么?科技进步还有待为我们找到答案!