学物理的时候学过三大宇宙速度,然而宇宙中的速度并非只有这三个,课本上的三大速度只是人类能够达到的速度而已。 实际上,根据天体的等级划分,宇宙中的速度有六个,它们分别代表离开这个天体系统的速度。 火箭发射速度 那么,达到最高级别的速度后,人类可以去哪里呢?真的可以飞向宇宙的最边缘吗? 想要知道这些问题,我们先来了解一下这六个速度都是什么。 宇宙中的速度人类达到的三个速度 同样都是卫星,人造的速度和月球的速度到底谁更快?这个答案第一、第二宇宙速度会告诉我们。 月球的公转速度才每秒1公里多一点,但是我们发射的人造卫星,在进入太空的时候至少得达到7.9公里/秒 ,否则就无法进入围绕地球的轨道,这是为什么? 原因就在于地球的引力,月球和人造卫星来到自己的轨道的方式不一样,月球是被撞出来的,人造卫星则需要依靠火箭将自己送进太空。 这一过程相当于逃离地球但是有没有完全逃离 ,因此它不是逃逸速度。 人造卫星 卫星发射进入太空那一刻的速度只能比这个速度大,不能比这个速度小,否则就会回到地球的怀抱而不是围绕它运转,这个速度叫做第一宇宙速度 。 那么人造卫星的速度能快到什么地步?它们可以比7.9公里/秒快,可不能快过11.2公里/秒 ,达到这个速度就会真的离开地球,成为太阳系的一份子。 如果没有额外的力,那么就会围绕太阳,成为太阳系的一颗天体。 围绕太阳运转的帕克探测器 这个速度被称为第二宇宙速度,也叫逃逸速度 ,每一颗天体都有自己的逃逸速度,这与天体的质量、半径有关系。 地球的是11.2公里/秒,月球的是2.4公里/秒,火星是5公里/秒。 整个太阳系都是太阳的天下,想要摆脱它的束缚就必须挣脱它的引力,和离开地球一样,这同样需要一个速度,它被称为第三宇宙速度 。 旅行者一号 根据牛爵爷的万有引力来计算,这个速度的最小值达到了16.7公里/秒 ,是人类的两个旅行者号系列探测器的飞行速度,目的就是离开太阳系去往系外。 值得注意的是,人类直接在地球上发射的速度是没有这个速度的,旅行者探测器是利用了木星作为引力弹弓给自己提速才勉强够到,这项技术也被认为是未来人类离开太阳系的必要手段。 这三个速度是人类目前已经达到的速度,还有三个速度,人类距离它们还有很远的距离 。 我们在银河系的位置第四宇宙速度 离开太阳系之后,旅行者探测器又会受到谁的引力影响呢?它又将获得怎样的速度呢? 理论上来讲,离开太阳系之后,旅行者探测器就属于银河系的一个人造物体,它会围绕银河系运转。 宇宙速度又叫逃逸速度,所以以此类推第四宇宙速度等于银河系的逃逸速度 ,即离开我们所在的银河系去往其他银河系的最小速度。 这个速度很难得到准确的数值 ,因为这与银河系银心的黑洞质量以及银河的半径有关,这些数据人类目前并没有确切的数值。 银河系 我们并不知道在银心是否还存在其他黑洞以及更大质量的天体,因此第四宇宙速度只能估算。 我们以太阳的公转作为参考,是的,太阳虽然是恒星,但是它也是会公转的 ,并且还有自己的公转周期。 太阳的速度超乎我们的想象,它一秒的时间就可以飞奔220公里 ,超越了自己所有行星的速度。 而公转周期更是大的吓人,旋转一圈的时间为2.5亿年左右,也就是说上一次太阳在今天这个位置的时候,地球上正在发生二叠纪末大灭绝。 太阳系也在公转 从太阳的公转可以看出,它肯定没有超过银河的逃逸速度,不然太阳会不断远离银河系。 根据观测,太阳实际上是在接近银河中心,不过不用担心太阳被银心的黑洞吞噬,因为按照接近的速度,太阳很可能还没有被吞就已经走到了寿命的尽头。 由此可见,想要逃离银河系,那么必须大于220公里/秒 ,这个速度人类目前并没有探测器能够做到。 曾几何时,天文学家们认为银河系就是整个宇宙,但是在哈勃等人的研究下发现,河外还有河,我们所在的银河系只是宇宙万千银河系的一员 。 壮丽的银河系 银河系之间也会"抱团取暖"组成星系群或者星系团,前者规模小,后者规模大,通俗来说就是小群和大群。 咱们所在的本星系群有50多个星系 ,属于一个小群了,各个都是会员等级平等,银河系只是会员之一。 因此,离开银河系之后,下一个目的地就是本星系群 。 星系团或者星系群第五宇宙速度 和太阳公转一样,银河系也不可能永远静止不动,它也是会运动的,但是无论怎样运动都无法逃离本星系群。 星系群究竟是靠怎样的力聚集在一起的,天文学家们并没有一个明确的答案,但是可以肯定,它们是运动的 。 但是无论怎么运动,各大星系都无法脱离自己所在的群 ,仿佛它们各个都是群主,所以没办法被踢出群。 星系团合影 第五宇宙速度比第四宇宙速度还难以计算,只能估算在大约1500到2250公里/秒 之间,很显然这个速度已经是人类达到的宇宙速度的100倍以上了。 即便真的达到了这个速度,想要飞跃本星系群还是有一定的难度,因为本星系群的直径在500-1000万光年 ,按照这个速度离开,得十几亿年起步。 很显然,这不是现在的地球文明可以完成的,甚至在本世纪结束我们也达不到这个标准。 第五宇宙更多的是存在于一种理论,用来探索星系们的运动速度,用来寻找计算星系的运动轨迹和速度。 天体系统的名称 那么,宇宙中还有比本星系群更高级的系统存在吗?当然有,在星系群的基础上,还有超星系团 。 我们所在的超星系团名称叫做室女座超星系团,当然我们也可以亲切地称呼它为本超星系团。 想要离开这个系统,第五宇宙速度可完全不够,还需要更高更快的速度来离开超星系团 。 我们所在的超星系团第六宇宙速度 没人能计算出第六宇宙速度的大小,或许上限是光速甚至超越光速才能办到 。 超星系团是目前宇宙中最大级别的天体系统,离开它基本上就意味着进入到了宇宙的空白空间,即超星系团之间的空隙。 一个超星系团的直径在1到2亿光年 ,而宇宙的半径为460亿光年,很显然宇宙中塞进去了很多超星系团。 不少天文学家认为这一宇宙速度并不一定存在,因为无法彻底离开本超星系群,更有人认为人类永远追不上宇宙的边界。 宇宙比我们想象的大 宇宙是在膨胀的,这是很多天王学家的共识,但是它膨胀的速度,却很少有科学家能够比较准确地说出来。 如果宇宙的膨胀速度比光速还要快,那么即便是光也追不上宇宙的边界,人类探索宇宙主要利用的是电磁波,光也是电磁波。 电磁波都无法到达真的的宇宙,那么我们所看到的、接收到的宇宙都是过去式 。 我们得到的宇宙信息,已经不知道是多少年后才传到地球的,发射的天体早已经不在了。 这听起来很悲伤,仿佛人怎么都赶不上热乎的,我们获得的信息都是N手资料 ,或许是真实的,但绝对不是实时的。 宇宙的边界在哪里 从第三到第六速度,看起来这中间隔着三个数字,实际上隔着的还有三个以上的文明,人类的路还有很长要走。