为何会有三个宇宙速度保持1千米每秒的速度难道飞不出地球

发布时间：2023-09-13 10:00:18 所属栏目：动态来源：网络

导读： 　　在宇宙中，存在着三种基本速率。它们分别为围绕速率、环轨速率和最小初速度，后者能使天体像卫星一样以圆周轨道运动，为7.9千米每秒；逃逸速度，即能够摆脱地球引力所需最小速度，为11

　　在宇宙中，存在着三种基本速率。它们分别为围绕速率、环轨速率和最小初速度，后者能使天体像卫星一样以圆周轨道运动，为7.9千米每秒；逃逸速度，即能够摆脱地球引力所需最小速度，为11.2千米每秒；第三宇宙速度，即能够飞出太阳系所需最小速度，为16.7千米每秒。

　　除此之外，还出现了第四到第六宇宙速度，根据万有引力定律就能够了解逃逸速度和其所在范围的总体质量正相关。因此依此类推，第四第五第六宇宙速度的定义决定于科学家们默认的对应区间。

　　通常来说，第四宇宙速度即为飞离银河系所需的最低速度，第五是飞出本星系团要求的速度，第六的范围扩大到本超星系团；然而，如今我们甚至无法准确测量银河系的质量，因此第四宇宙速度的测算无疑也存在误差，大致预计为每秒110-120公里。但如果我们只追求离开银河系，可以利用地球绕太阳和太阳绕银河系的线速度来减少所需速度至每秒80公里。

　　第四宇宙速度的不准确性自然导致第五和第六宇宙速度更加难以确定。此外，计算第六宇宙速度或更高逃逸速度时还必须考虑哈勃常数，以及超星系团和更大尺度宇宙空间的膨胀速率。

　　正因为第四到第六宇宙速度由于如今的数据准确性还达不到，对于航天的应用意义基本等于零。因此通常只出现在非科学杂志或吹牛论坛里。那么我们就说说这第一到第三宇宙速度，为什么会存在这样的速度限制，倘若一直保持1千米/秒，缓慢上升，终有一日应该也能飞出地球啊？

　　事实上，如果能以每秒1千米的速度持续前进，只要给足时间，确实可以到达太空，甚至到达任何一个星球。但是需要强调的是——要持续前进。如果每秒1千米只是初始速度的话，在上升的时候，受到引力的作用，速度就会逐渐减慢，最终重返地面，就像将篮球向上抛一样。

　　在没有外力作用的情况下，你能够保持匀速前进，但当地球、太阳、黑洞等引力源存在时，你必须有一种外部力量来抵消这个引力。按照现有的火箭发动机原理，无法一制平衡引力，因此你无法保持匀速前进。

　　这里涉及到的是势能的影响。由于飞出地球或太阳系必要条件是克服地球和太阳的引力。非线性速度意味着无穷无尽的动能，并且动能和势能之间可以转化。在狭义相对论的太空中，这种动能的转换是可以随时发生的。

　　倘若以缓慢的速度飞出地球，用发射火箭的方法，需要消耗大量能源来支撑火箭和载具。例如，若火箭停留在发射台上，发动机动力和火箭重力相同（随着重量减少，火箭动力减少），火箭会悬停不加速，直到燃料用完。

　　火箭就会一直待在发射台上，这样是没有用的。为了避免能源无谓消耗，火箭应在短时间内加速离开地面到真空轨道或达到更高的速度。只有达这样，势能才能与该系统的引力场能量相等或更高。不然，加速停滞，速度放缓，直到势能上升为最大值，地球或太阳将火箭捕获，速度增加，势能降低，周而复始。

　　根据目前的科技水平，还没有一种设备能够让你长时间保持某个速度。热气球不行，因为它只能在有空气的地方飞行，当空气稀薄时就很难继续飞行。火箭也不行，考虑到推重比和经济等因素。

　　目前最好的太空进入方式就是电视上常见的发射方式让自己达到甚至超过7.9公里/秒进入太空。除此之外，目前没有更好的方法。或许未来太空电梯出现，你将才能亲身感受以低于第一宇宙速度的速度离开地球、进入太空的奇妙体验了。当然，这只是一个美好的愿望，毕竟人类的科技水平还不足以实现这样的技术。

（编辑：温州站长网）

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