淺談一下,為何第四宇宙速度在現(xiàn)階段對人類科學(xué)技術(shù)來說,顯得有些微不足道,形象地說:宛如雞肋,食之無味棄之亦可惜。

何出此言?讓我們先對宇宙速度的概念有個大致的了解。

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所謂的第一宇宙速度:就是說,一個物體想要環(huán)繞地球不停旋轉(zhuǎn),需要的最低飛翔速率,準(zhǔn)確數(shù)字是7.9千米每秒。

任何物體想要與地球同步繞行,就得達(dá)到這個速度,只有這樣,它才不會被地球的引力拉回地面。注意,這個7.9千米每秒是理論計算值,實際上,地球軌道上的衛(wèi)星速度會略微低于這個數(shù)值。

這個道理很淺顯,計算7.9千米每秒這個數(shù)值的前提是物體緊貼地面飛行,然而實際上沒有任何衛(wèi)星會這么做。因為貼近地面的大氣層十分稠密,要讓衛(wèi)星環(huán)繞地球飛行,它的最低軌道高度也得在百公里開外。

隨著高度的增加,地球的引力隨之減弱,環(huán)繞速度也會有所下降,不過下降幅度并不大,大約在7.8千米每秒左右。

第二宇宙速度:它的數(shù)值是11.2千米每秒。

在地球參照系下,當(dāng)一個物體的速度達(dá)到11.2千米每秒,就能擺脫地球的引力束縛,成為太陽系的一顆小“行星”,所以也被稱為脫離地球引力的速度。

若人類想把探測器發(fā)射到其它星球,就必須讓速度超越這個數(shù)值,但有一個例外,那就是月球。因為月球在地球引力的范圍之內(nèi),是地球的一顆衛(wèi)星。飛向月球的探測器速度僅需10.8千米每秒即可。

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第三宇宙速度:這個數(shù)字是16.7千米每秒,意味著逃離太陽系所需的最快速度。

達(dá)到這個速度,就能掙脫太陽系的引力束縛,飛出太陽系,開始環(huán)繞銀河系的旅途。這速度可以理解為一個物體從無限遠(yuǎn)處沖向太陽,最終在太陽表面的速度。當(dāng)然,這也是一種理想狀態(tài)下的假設(shè)。

人類發(fā)射的探測器中,達(dá)到或超過第三宇宙速度的寥寥無幾,其中一個著名的例子就是美國NASA在20世紀(jì)70年代發(fā)射的旅行者一號,現(xiàn)已進(jìn)入太陽系外層,但要飛出太陽系,還需上萬年的時日。

那么,第四宇宙速度究竟應(yīng)該是多少呢?又該如何定義?

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所謂第四宇宙速度,是指要逃離銀河系所需的速度。根據(jù)牛頓的萬有引力理論,這個速度大約是120千米每秒,達(dá)到這個速度,就能飛出我們的銀河家園。

但實際上,這個速度的說服力并不強,也沒有得到科學(xué)界的廣泛認(rèn)可。為什么呢?

因為逃逸速度主要與被逃逸天體的質(zhì)量相關(guān)。銀河系的直徑至少有20萬光年,其總質(zhì)量究竟有多大,科學(xué)界并沒有確切的答案。

同時,考慮到科學(xué)家尚未完全掌握的暗物質(zhì)和暗能量,計算銀河系的總質(zhì)量無疑是難上加難!

而120公里每秒的第四速度,不過是根據(jù)牛頓萬有引力理論的一個推算值,在銀河系廣闊無垠的宇宙空間中,萬有引力的計算誤差是不可忽視的。

還有,就目前人類所使用的化學(xué)能源來說,根本無法達(dá)到120公里每秒的速度,除非能源方式發(fā)生徹底變革(比如使用核聚變推進(jìn)系統(tǒng)),否則傳統(tǒng)化學(xué)能源絕不可能觸及這個速度,其效率實在是太低了。

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實際上,除了第四宇宙速度,還有第五、第六宇宙速度,但這兩個速度的說服力就更低了。第五宇宙速度是逃離本星系群的最低速度,大約2000千米每秒;而第六宇宙速度則是逃離本超星系團的最低速度,這個速度接近光速。

當(dāng)然,考慮到銀河系、本星系群以及本超星系團的龐大無比,即使達(dá)到了逃逸速度,想要真正逃離也是幾乎不可能的。以120公里每秒的速度穿越20萬光年的距離,可謂難于上青天!

有人或許會想,那逃離宇宙的速度又是多少呢?這就更加超乎科幻了。難道超越光速就能逃離宇宙嗎?也許吧,但這已經(jīng)超出了科學(xué)討論的范疇,科學(xué)也不認(rèn)可超過光速(絕對速度),我們只能通過間接方式實現(xiàn)“超光速”!