三个宇宙速度分别是:1.之一宇宙速度(V1):7.9公里/秒这是航天器沿地球表面作圆周运动所必需的速度,也被称为环绕速度。
根据力学理论,V1的具体数值为7.9公里/秒。
在距离地面数百公里的高空运行时,由于地面对航天器的引力减小,实际速度会略低于V1。
2.第二宇宙速度(V2):11.2公里/秒当航天器达到这一速度时,它能够脱离地球的引力场,成为围绕太阳运行的人造行星。
这一速度也被称为逃逸速度。
根据计算,第二宇宙速度V2为11.2公里/秒。
对于探月航天器来说,初始速度不小于10.848公里/秒即可。
3.第三宇宙速度(V3):16.7公里/秒这一速度是使航天器能够从地球表面发射后,飞出太阳系并在银河系中漫游的最小速度。
按照力学理论,第三宇宙速度V3约为16.7公里/秒。
需要注意的是,这一数值是基于航天器入轨速度与地球公转速度方向一致的情况下计算的。
资料拓展:第四宇宙速度:这一速度指的是从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,大约在110-120公里/秒。
利用太阳系围绕银河中心的转速,更低航行速度可降至82公里/秒。
由于对银河系了解有限,这一速度尚需进一步研究。
第五宇宙速度:这是航天器从地球发射,飞出本星系群所需的最小速度。
由于本星系群的半径和质量数据不足,具体速度无法确定。
科学家估计,本星系群的直径大约在500万至1000万光年之间,因此飞离本星系群可能需要1500-2250公里/秒的速度。
然而,这一速度目前超出了人类科技的能力,尚属于幻想。
第六宇宙速度:这一速度指的是航天器从地球发射,飞出全宇宙(或可见宇宙)所需的最小速度。
然而,由于可见宇宙的具体半径和质量未知,且宇宙正在膨胀,这一速度无法准确确定。
人们也不知道宇宙之外是否存在边界,因此第六宇宙速度仍是一个待研究的话题。
之一宇宙速度到第六宇宙速度,分别有多快?有没有第七宇宙速度?
视频介绍
从之一宇宙速度到第六宇宙速度,一个比一个快,为了方便理解,我们不妨来进行一个思想实验,来看看它们分别有多快。
假如我们在山顶向着水平方向发射一枚炮弹,接下来,这枚炮弹会因为惯性而具备水平方向的速度,与此同时,它也会在地球引力的作用下向地面坠落,于是这枚炮弹就会飞出一段距离后落到地面上。
很明显,炮弹发射时的速度越快,它在空中飞行的距离就越远。
由于地球是圆的,地面在整体上存在着一个曲率,因此远处的地平面会相对我们当前的水平面出现“下降”,距离越远,地平面就“下降”得越明显。
这样就会造成一种现象,那就是当某一枚炮弹的速度达到一个值时,那么它在飞出一段距离后,其飞行高度会因为地球的引力而下降1厘米,与此同时,在这个位置上的地平面也会因为地球的曲率而刚好“下降”1厘米,于是这枚炮弹就会一直围绕着地球转圈,而不会掉到地面上(注:由于是思想实验,因此我们不必考虑其它阻力)。
这种速度就是之一宇宙速度,其值约为7.9千米/秒,在此基础上,假如我们继续增加炮弹的发射速度,那么炮弹环绕地球的运行轨道就会变成椭圆形,炮弹的速度越快,这种椭圆形轨道就越狭长,当速度达到11.2千米/秒时,我们发射的炮弹就可以摆脱地球的引力场,进而飞向宇宙深空,这种速度就是第二宇宙速度。
由于太阳引力的束缚,即使我们发射的炮弹达到了第二宇宙速度,也只能围绕着太阳公转,而想要飞出太阳系,炮弹的速度就至少要达到16.7千米/秒,这就是第三宇宙速度。
需要注意的是,以上三种宇宙速度都是确定的,从第四宇宙速度开始,就只有估计值了。
太阳系的上一级结构是银河系,假如我们在地球上发射的炮弹,其速度刚好可以使自己凭借惯性摆脱银河系的引力场,那么它此时的速度就是第四宇宙速度。
我们可以根据银河系的质量和直径来计算出第四宇宙速度,以目前的观测数据来计算,这个速度的估计值为110千米/秒至120千米/秒。
通过同样的 *** ,我们也可以计算出更高级别的宇宙速度。
第五宇宙速度对应的是本星系群,这是一个由银河系、仙女座星系、三角星系等大约50个星系构成的宇宙结构,其总体质量约为太阳质量的6.5 x 10^13倍(65万亿倍),直径可达1000万光年,科学家据此计算出,第五宇宙速度大约为每秒钟2000千米左右。
关于第六宇宙速度,目前并没有确定的定义,一般认为,第六宇宙速度对应的是本超星系团(也称室女座超星系团)。
观测数据显示,我们所在的本星系群与附近的大约100个星系团和星系群一起构成了本超星系团,其总体质量大约是太阳质量的10^16倍(1亿亿倍),直径可达1.1亿光年,照这样计算,第六宇宙速度就已经接近光速了。
也就是说,假如我们在地球上发射一枚速度接近光速的炮弹,那么在接下来的时间里,这枚炮弹就可以凭借惯性摆脱本超星系团的引力场,然后“扬长而去”,当然了,这需要很长很长的时间。
看到这里,相信大家都会好奇,既然从之一宇宙速度到第六宇宙速度,一个比一个快,那有没有第七宇宙速度呢?
从理论上来讲,第七宇宙速度对应的应该是“可观测宇宙”,这是一个以地球为中心、直径约为920亿光年的球体空间,也是我们人类在宇宙中能够观测到的极限范围。
虽然我们目前对“可观测宇宙”的了解还远远不够,但是有一点可以肯定的是,第七宇宙速度必定会超过光速,而从已知的物理规律来看,任何具有静止质量的物体都不可能被加速到光速,更不用说超光速了,因此可以说,第七宇宙速度只是一个理论值,在人类研究出超光速飞行技术之前,这并没有实际讨论的意义。
好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家
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