第六宇宙速度是什麼, 人類何時能達到

  對於全宇宙來說,每個星球對於我們來說,都具有極大的引力干擾,而需要擺脫這種干擾,就需要達到一定的運行速度,才能夠逃脫這種干擾,比如說人類需要擺脫地球的引力飛向宇宙的話,就需要達到第二宇宙速度,第二宇宙速度指的就是人類擺脫地球束縛最小的速度,其實還有第一宇宙速度、第三宇宙速度、第四宇宙速度、第五宇宙速度、第六宇宙速度,其中第六宇宙速度指的是擺脫全宇宙的束縛,但是根據愛因斯坦的定律來看,我們需要知道第六宇宙速度的具體數字,我們需要知道宇宙的質量,但是由於我們目前還無法計算宇宙的質量,因此也就無法知道第六宇宙速度的具體大小了,那麼除了第六宇宙速度之外,其他的宇宙速度分別是多少呢,分別是如何進行計算的,本文就來為大家進行詳細的介紹一下。

  第六宇宙速度是什麼

  

  第六宇宙速度就是指在地球上以這一速度進行發射飛船,即可以脫離全宇宙的主要引力,由於目前尚未測準宇宙的一些總質量,因此沒有什麼準確的數值。

  眾所周知,第一宇宙的速度就是指物體緊貼在地球的表面並作圓周運動的速度(也是人造地球衛星的最小發射速度,也是最大繞行速度),第二宇宙速度就是指物體在完全擺脫地球引力的束縛之下,能夠儘快飛離地球所需要的最小初始速度,第三宇宙速度就是指在地球上所發射的物體如何擺脫太陽的引力束縛,從而飛出太陽系所需的一個最小初始速度,第四宇宙速度就是指在地球上所發射的物體怎樣擺脫銀河系的主要引力束縛,怎樣能夠飛出銀河系所需的一個最小初始速度,而第五宇宙速度就是指航天器如何從地球開始發射,如何能夠飛出該星系群當中的最小速度。

  這些就使第六宇宙速度這個概念從中出現了,即在地球上以怎樣的速度來進行發射飛船,並能夠完全可以脫離全宇宙的一些引力的一個最小速度。

  第六宇宙速度的定義

  宇宙速度就是指當物體達到11.2千米/秒的運動速度時如何能擺脫地球引力束縛的一種速度。在擺脫地球束縛的整個過程當中,在地球引力的一些作用下它並不是直線去飛離地球的,而是按照一定的曲線進行飛行。要想脫離地球的引力後在太陽引力的作用下去繞太陽運行。若要擺脫太陽引力的束縛飛出太陽系,物體的運動速度必須達到16.7千米/秒。那時將會按雙曲線的軌跡飛離地球,而相對太陽來說它將沿拋物線直接飛離太陽,以此進行類推的話,第六宇宙速度就是相對於全宇宙來說,將全宇宙看成是一個大的星球,那麼擺脫全宇宙的速度就是所謂的第六宇宙速度。

  宇宙速度是什麼

  從地球表面向宇宙空間發射人造地球衛星、行星際和恆星際飛行器所需的最低速度。人造衛星所以能圍繞地球運行是因為有恰當的速度,如果速度不夠大,就會落回地面;如果速度過大,則會脫離地球引力場或太陽引力場,而根據所產生的速度不同,所產生的效果也會有所不同,也就出現了不同的宇宙速度的概念,下面帶大家來認識一下第一宇宙速度到第五宇宙速度的概念。

  第一宇宙速度

  第一宇宙速度分為兩個別稱:航天器最小發射速度、航天器最大運行速度。在一些問題中說,當某航天器以第一宇宙速度運行,則說明該航天器是沿著地球表面運行的。按照力學理論可以計算出v1=7.9 公里/秒。實際上,地球表面存在稠密的大氣層,航天器不可能貼近地球表面作圓周運動,必需在 150 千米的飛行高度上,才能繞地球作圓周運動。航天器在距離地面表面數百公里以上的高空運行,地球對航天器引力比在地面時要小,故其速度也略小於v1。在此高度下的環繞速度為 7.8 千米/秒。

  那如何才能使運載火箭或航天飛機達到宇宙速度呢,理論和實踐證明,火箭飛行速度決定於火箭發動機的噴氣速度和火箭的質量比。發動機的噴氣速度越高,火箭飛行的速度越高;火箭的質量比越大,火箭飛行能達到的速度越高。

  火箭的質量比是火箭起飛時的質量(包括推進劑在內的質量)與發動機關機(熄火)時刻的火箭質量(火箭的結構質量,即淨重)之比。因此,質量比較大,就意味著火箭的結構質量小,所攜帶的推進劑多。火箭可分為單級和多級,多級火箭又可分為串聯、並連聯、串並聯相結合,一般來說,火箭級數越多它的動能越大,但是理論計算和實踐經驗表明,每增加 1 份有效載荷,火箭需要增加 10 份以上的質量來承受,隨著火箭級數的增加,使最下面的一級和隨後的幾級變得越來越龐大,以致於無法起飛。多級火箭一般不超過 4 級。

  第二宇宙速度

  第二宇宙速度v2 當航天器超過第一宇宙速度v1達到一定值時,它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽運行的人造行星,這個速度就叫做第二宇宙速度,亦稱脫離速度。按照力學理論可以計算出第二宇宙速度v2=11.2km/s。地球上的物體要脫離地球引力成為環繞太陽運動的人造行星,需要的最小速度是第二宇宙速度。

  第三宇宙速度

  第三宇宙速度是指從地球起飛的航天器飛行速度達到16.7千米/秒時,無需後續加速就可以擺脫太陽引力的束縛,脫離太陽系進入更廣袤的宇宙空間。這個從地球起飛脫離太陽系的最低飛行初速度就是第三宇宙速度。

  從地球表面發射航天器,飛出太陽系,到浩瀚的銀河系中漫遊所需要的最小速度,就叫做第三宇宙速度。按照力學理論可以計算出第三宇宙速度v3=16.7km/s。需要注意的是,這是選擇航天器入軌速度與地球公轉速度切線方向一致時計算出的v3值;如果方向不一致,所需速度就要大於16.7㎞/s了。可以說,航天器的速度是掙脫地球乃至太陽引力的惟一要素,現如今火箭可以突破該宇宙速度。

  以地球打比方,繞太陽運動的平均線速度為29.8km/s。在地球軌道上,要使人造天體脫離太陽引力場的逃逸速度為42.1km/s。當它與地球的運動方向一致的時候,能夠充分利用地球的運動速度,在這種情況下,人造天體在脫離地球引力場後本身所需要的速度僅為兩者之差v0=12.3km/s。

  第四宇宙速度

  所謂第四宇宙速度,是指在地球上發射的物體擺脫銀河系引力束縛,飛出銀河系所需的最小初始速度,約為110-120km/s,這個數據是指在銀河系內絕大部分地方所需要的航行速度。但如充分利用太陽系的線速度以及地球的線速度,最低航行速度可減小為82km/s。

  由於人類對銀河系所知甚少,對於銀河系的質量以及半徑等也無法取值,120km/s的數值為在銀河系內的絕對脫離速度,用作代表第四宇宙速度。第四宇宙速度的準確值至今無法辨認。

  人類發明空間航天器後,開始提高速度,提出達到的三種宇宙速度已經完成。於1948年達到第一宇宙速度,1955年達到第二宇宙速度,1969年達到了第三宇宙速度,其中,第一、二、三宇宙速度分別為7.9Km/s,11.2km/s,16.7km/s。目前,人類還沒能實現第四宇宙速度。但已經在努力了。

  第五宇宙速度

  第五宇宙速度指的是航天器從地球發射,飛出本星系群的最小速度。由於本星系群的半徑、質量均未有足夠精確的數據,所以無法估計數據大小。

  就二十一世紀的科學水平來說,科學家估計本星系群直徑大概有50-100萬光年,照這樣算,應該需要1500-2250km/s的速度才能飛離,但這個速度以人類於21世紀的科學發展水平,至少要幾百年才能達到,所以在21世紀來看,只是個幻想。

  如果人類科學領域能夠展現第五宇宙速度,其移動效果直逼傳說中的瞬間轉移。但是科學統計,人類在20~21世紀初能夠達到的宇宙速度也只在第三宇宙速度而已,所以人類要想突破第五宇宙速度還有待科學的再一步發展。

  如果達到第六宇宙速度意味著什麼

  因為宇宙就囊括了所有的時間和空間。但又說想要飛離宇宙進入空間,那麼這句話是不是就有點自相矛盾了呢?既然有空間,那就說明它還是在宇宙之內的。關於進入空間可以任意時光穿梭的一些主要問題,上面的知識也可以解答,關於宇宙外是什麼。宇宙是無限的時間和空間的一個延伸,那麼我們現在就可以假設宇宙外所存在的一些東西,也這就說到現在的物理界關於宇宙的一個猜測,(注意是猜測)----平行宇宙論。

  認為有一個平行宇宙的存在,假設它能夠成立,那麼這個平行的第二宇宙和我們現有的宇宙肯定是不可能完全相連的,因為這些相連它還是會被劃到現有的我們生存的這個宇宙當中,因此也就無所謂第二宇宙了。所以這個平行的宇宙和現有宇宙之間肯定會有一定的隔閡,因為這個隔閡既沒有時間也沒有空間,因此它才能將宇宙和宇宙之間隔開來,因此才會稱之虛無。

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