第一宇宙速度第二宇宙速度第三宇宙速度概念及其意義
人類的航天距今已經(jīng)進(jìn)行了70多年,在70多年的航天事業(yè)中,人類取得無(wú)比輝煌的成就:載人航天、阿波羅登月工程、旅行者1號(hào)探測(cè)器、國(guó)際空間站、火星探測(cè)工程、哈勃望遠(yuǎn)鏡......
一個(gè)個(gè)讓人類自豪的宇宙探測(cè)工程都在過(guò)去的70年間實(shí)現(xiàn)了,如今人類的航天事業(yè)依然蓬勃發(fā)展。
人類目前制定了一個(gè)宏偉的計(jì)劃,在未來(lái)幾十年內(nèi)實(shí)施火星登陸計(jì)劃,把人類宇航員送到火星上去,為人類未來(lái)移民火星做準(zhǔn)備。
畢竟地球的人口越來(lái)越多,需要尋找第二顆星球容納地球過(guò)多的人口,而火星無(wú)疑是目前人類首選星球,因?yàn)樗蔷嚯x地球最近的一顆“類地行星”。
火星與地球的距離僅有5500萬(wàn)公里,這個(gè)距離在宇宙中就相當(dāng)住在隔壁房間一樣,目前人類已經(jīng)開(kāi)始籌備移民火星計(jì)劃了。
人類僅有70年的時(shí)間就把航天事業(yè)發(fā)展到這個(gè)高度,這是人類自己也想不到的,我們知道理論是實(shí)踐的基礎(chǔ),人類之所以在航天領(lǐng)域取得如此大的成就,與正確的理論指導(dǎo)分不開(kāi)的。
而在眾多航天理論中,除了萬(wàn)有引力定律這條基礎(chǔ)理論之外,被提及最多的另一個(gè)理論就是“三大宇宙速度”。
所謂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,對(duì)于這三個(gè)宇宙速度我們也再熟悉不過(guò)了。
第一宇宙速度就是能夠在近地軌道繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度,它的值為7.9公里/S;第二宇宙速度就是宇宙飛船在沒(méi)有動(dòng)力情況下,擺脫地球引力束縛需要的最小速度,這個(gè)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(yáng)引力,飛出太陽(yáng)系的一個(gè)速度,這個(gè)速度必須達(dá)到16.7千米/秒。
三大宇宙速度為人類航天活動(dòng)提供重要理論指導(dǎo),人類就是根據(jù)三大宇宙速度的理論值實(shí)施對(duì)地球、木星、火星和太陽(yáng)的探測(cè)并取得圓滿成功的。
如果沒(méi)有這三大宇宙速度,人類航天事業(yè)可能不會(huì)取得如此輝煌的成就,說(shuō)到這里很多人會(huì)感覺(jué)疑惑,既然宇宙中存在第一、第二、第三宇宙速度,那么是否存在第四、第五、第六宇宙速度呢。
如果存在,為何第四、五、六宇宙速度很少被提起呢?
其實(shí)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(shí)從三大宇宙速度的規(guī)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(yáng)系所需的速度,那么比太陽(yáng)系高一級(jí)的星系是什么,當(dāng)然是銀河系。
因此第四宇宙速度就是擺脫銀河系所需要的最小初始速度,這個(gè)速度約為110-120km/s,如果以這個(gè)速度航行,幾乎可以在銀河系內(nèi)暢通無(wú)堵,還可以飛出銀河系。
問(wèn)題來(lái)了,銀河系已經(jīng)沒(méi)有“上級(jí)”了,那么第五宇宙速度又表示什么呢?
其實(shí)銀河系并不是宇宙中最大的結(jié)構(gòu),在銀河系上面還有更高的結(jié)構(gòu),宇宙的真正結(jié)構(gòu)是這樣的:小行星、行星、恒星、星系、本星系團(tuán)、超級(jí)星系團(tuán)、超星系團(tuán)復(fù)合體、宇宙長(zhǎng)城等。
而我們銀河系就在一個(gè)叫做本星系團(tuán)的大星系群中,這個(gè)星系群的直徑為1000萬(wàn)光年,含有50多個(gè)大大小小星系。
由此我們知道第五宇宙速度就是飛出本星系群的最小初始速度,它的速度為約為1500-2250km/S,由于沒(méi)有更高的速度可以表示第六宇宙速度。
因?yàn)槿祟惏训诹钪嫠俣扔糜钪鏄O限速度表示,也就是光速,因此第六宇宙速度就是指光速。
科學(xué)家還認(rèn)為,宇宙中可能存在一個(gè)比光速還快的速度,也就是超光速,比如像蟲(chóng)洞瞬移的速度,這個(gè)速度就被命名為第七宇宙速度。
還是回到原來(lái)那個(gè)問(wèn)題,第一、二、三宇宙速度經(jīng)常被提起,為何第四、五、六宇宙速度很少被提起呢?
因?yàn)槿祟惛居貌坏桨。?0多年來(lái),人類用到最多的是第一、第二宇宙速度,連第三宇宙速度用的都很少,更不用說(shuō)第四、第五、第六、第七宇宙速度了。
人類目前的宇宙活動(dòng)大多數(shù)僅限于太陽(yáng)系內(nèi),第一、第二、第三宇宙速度讓人類使用已經(jīng)綽綽有余了。
人類還沒(méi)有能力飛出太陽(yáng)系,用不到第四、第五、第六、第七宇宙速度。
不用它們干嘛要老提它們呢,就好像你成不了像愛(ài)因斯坦那樣的偉大科學(xué)家,卻整天說(shuō)“我一定要成為愛(ài)因斯坦第二”。
這是你想的事情嗎,這應(yīng)該是霍金才敢想的事情,我們普通人想就有點(diǎn)好高騖遠(yuǎn)了。
所以說(shuō)人類在沒(méi)有能力飛出銀河系、本星系團(tuán)、還未具備超光速飛行之前,整天提第四、第五、第六、第七宇宙速度是沒(méi)有任何實(shí)際意義的。
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