你還記得我們?cè)诟咧形锢碇袑W(xué)到的三種宇宙速度嗎？
如果你還記得的話(huà)~
那你肯定是優(yōu)等生啦~你背這些沒(méi)用的東西干嘛~~哇哈哈~
今天我就給大家講講關(guān)于宇宙速度的一些知識(shí)。
假設(shè)在宇宙的邊界之外還存在著其他世界……那么逃離宇宙，到達(dá)另一個(gè)世界，需要的最小速度是多少呢？
第六宇宙速度的概念誕生了~~~
當(dāng)航天器以此速度從地球發(fā)射時(shí)，它可以擺脫整個(gè)宇宙的引力。由于宇宙的總質(zhì)量尚未精確測(cè)量，因此沒(méi)有準(zhǔn)確的值。
※ 在講第六速度之前，小新先來(lái)復(fù)習(xí)一下宇宙速度的定義。
宇宙速度
宇宙速度是指物體達(dá)到11.2公里/秒時(shí)就能擺脫地球引力的作用的速度。
在擺脫地球束縛的過(guò)程中，在地球引力的影響下，它并不是直線飛離地球，而是曲線飛行，擺脫地球引力之后，在太陽(yáng)引力的影響下，繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，在太陽(yáng)系中，物體的運(yùn)動(dòng)速度要達(dá)到16.7公里/秒，這時(shí)候第一宇宙速度推導(dǎo)，它會(huì)以雙曲線的軌跡飛離地球，而相對(duì)于太陽(yáng)，它會(huì)沿著拋物線飛離太陽(yáng)。
V1 第一宇宙速度
眾所周知，第一宇宙速度是指物體在接近地球表面做圓周運(yùn)動(dòng)的速度（也是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度和最大軌道速度）。
假設(shè)一顆炮彈從地面遠(yuǎn)處發(fā)射，炮彈的速度越高，飛得越遠(yuǎn)。當(dāng)炮彈達(dá)到7.91公里/秒時(shí)，它就不再回落地面（忽略大氣層的影響），而是繞著地球飛行一圈，這就是第一宇宙速度。隨著高度的增加，地球引力減小，繞地球飛行所需的速度也減小。所有航天器都是在大氣層外高空飛行，所以它們的飛行速度都高于第一宇宙速度。1.宇宙速度低。
人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須的速度。
第一宇宙速度（V1）是航天器沿地球表面作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)必須具有的速度，又稱(chēng)軌道速度。根據(jù)力學(xué)理論可計(jì)算出V1為7.91公里/秒。航天器在高空時(shí)，地面的重力比地面小，所以它的速度比V1略小。人造衛(wèi)星要繞地球運(yùn)行，必須達(dá)到第一宇宙速度，并小于第二宇宙速度。速度計(jì)算公式為v1=√gR(m/s)，其中g(shù)=9.8(m/s2)，R=6.4×10∧6(m)。
需要強(qiáng)調(diào)的是，第一宇宙速度有兩層含義，它既是航天器發(fā)射時(shí)的最小初速度，也是航天器繞地球飛行（圓周運(yùn)動(dòng)）時(shí)的最大軌道速度。
V2 第二宇宙速度
第二宇宙速度是指物體完全擺脫地球引力，飛離地球所需要的最小初速度。
當(dāng)航天器超過(guò)第一宇宙速度V1，達(dá)到一定值時(shí)，就會(huì)脫離地球引力場(chǎng)，成為一顆圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的人造行星，這個(gè)速度就叫第二宇宙速度，又稱(chēng)逃逸速度，根據(jù)力學(xué)理論可以計(jì)算出第二宇宙速度V2=11.18公里/秒。由于月球還未超出地球引力范圍，因此從地面發(fā)射的月球探測(cè)航天器的初速度應(yīng)該不小于10.848公里/秒。
假設(shè)將質(zhì)量為m的物體從地球發(fā)射到繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道所需的最小發(fā)射速度為V；
此時(shí)衛(wèi)星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可以認(rèn)為是不受力的作用，其他天體距離地球無(wú)限遠(yuǎn)；
設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為零重力勢(shì)面，發(fā)射速度為最小速度，衛(wèi)星剛好能到達(dá)無(wú)窮遠(yuǎn)處。
根據(jù)動(dòng)能定理，我們得到
1/2*mV^2-GMm/r=0；
解該方程可得 V = √(2GM/r)
這個(gè)值正好是第一宇宙速度的√2倍。
V3 第三宇宙速度
第三宇宙速度是指從地球發(fā)射的物體擺脫太陽(yáng)引力、飛出太陽(yáng)系所需要的最小初速度。
根據(jù)力學(xué)理論，可以計(jì)算出第三宇宙速度V3為16.63公里/秒，需要注意的是，這是當(dāng)航天器的軌道速度與地球公轉(zhuǎn)速度方向一致時(shí)計(jì)算出的V3值；如果方向不一致，則需要的速度要大于16.63公里/秒?？梢哉f(shuō)，航天器的速度是擺脫地球乃至太陽(yáng)引力的唯一因素，而能突破這一宇宙速度的也只有火箭。
第三種宇宙速度計(jì)算方法：
G*M*m/r^2 = m*(v^2)/r G為萬(wàn)有引力常數(shù)，M為繞轉(zhuǎn)物體質(zhì)量，m為繞轉(zhuǎn)物體質(zhì)量，r為繞轉(zhuǎn)半徑，v為速度。
原來(lái)v^2 = G*M/r，月球的半徑約為1738公里，是地球的3/11。質(zhì)量約為7350萬(wàn)億噸，相當(dāng)于地球質(zhì)量的1/81。
月球的第一宇宙速度約為1.68km/s，根據(jù)：V^2=GM(2/r-1/a)，a為人造天體軌道半長(zhǎng)軸，a→∞，得第二宇宙速度V2=2.38km/s。
一般而言：第二宇宙速度V2等于第一宇宙速度V1乘以√2。
第三宇宙速度V3更加困難：
繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的平均線速度為29.8公里/秒，在地球軌道上，人造天體脫離太陽(yáng)引力場(chǎng)的脫離速度為42.1公里/秒，當(dāng)與地球運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí)，可以充分利用地球引力，此時(shí)人造天體脫離地球引力場(chǎng)后需要運(yùn)動(dòng)的速度只有二者之差V0=12.3公里/秒。設(shè)地球表面的發(fā)射速度為V3，分別列出二者的能量公式及合力：V3^2-V0^2=GM(2/r-2/d)其中d為地球引力半徑。由于d遠(yuǎn)大于r，與2/r相比，可以忽略2/d項(xiàng)，由此可算出：V3=16.63km/s，即第三宇宙速度。
第三宇宙速度V3=16.63公里/秒。推導(dǎo)方法如下。地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的速度約為30公里/秒，地球上的物體也以這個(gè)速度隨地球繞太陽(yáng)運(yùn)行，正如物體需要擺脫地球引力一樣。正如物體的最小速度等于其繞地球運(yùn)行的速度乘以第三宇宙速度一樣，物體要擺脫太陽(yáng)引力，所需的速度也應(yīng)該等于其繞太陽(yáng)運(yùn)行的速度乘以第三宇宙速度，也就是第三宇宙速度。人造天體繞太陽(yáng)運(yùn)行的速度已經(jīng)有30公里/秒了，所以我們只需要在地球軌道方向上將其速度增加12.4公里/秒即可。但物體要達(dá)到這個(gè)速度，必須先擺脫地球引力。因此，除了賦予該物體第三宇宙速度（其中，m表示人類(lèi)所創(chuàng)造的天體的質(zhì)量，v表示增大后的速度12.4公里/秒）的動(dòng)能外，還必須賦予它第二宇宙速度（v2表示第二宇宙速度）的動(dòng)能，也就是第三宇宙速度。
設(shè)V3為第三宇宙速度（以地球?yàn)閰⒖枷担挥挟?dāng)人造天體的動(dòng)能等于第三宇宙速度時(shí)，才能滿(mǎn)足上述條件。
※從第四級(jí)開(kāi)始，突破了人類(lèi)的極限
V4 第四宇宙速度
所謂第四宇宙速度，是指從地球發(fā)射的物體，要擺脫銀河系引力，飛出銀河系所需的最小初速度，約為110-120km/s，這是指銀河系大部分地方所需的航行速度。如果充分利用太陽(yáng)系繞銀河系中心的自轉(zhuǎn)速度，最低航行速度可達(dá)82km/s。由于人類(lèi)對(duì)銀河系的了解非常有限，銀河系的質(zhì)量和半徑都無(wú)法確定，這個(gè)數(shù)字要得到普遍認(rèn)同還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間。
由于我們對(duì)銀河系的了解仍在進(jìn)行中，其確切的質(zhì)量和半徑尚不清楚，因此只能估計(jì)第四宇宙速度的值，大約在110-120公里/秒之間。
人類(lèi)至今還未達(dá)到第四宇宙速度。
第一級(jí)宇宙速度是當(dāng)物體的速度達(dá)到110-120公里/秒時(shí)，它就可以離開(kāi)銀河系，進(jìn)入其他星系，這個(gè)速度被稱(chēng)為第四宇宙速度。但由于人們并不知道銀河系的具體大小和質(zhì)量，因此只能粗略估計(jì)，事實(shí)上沒(méi)有任何航天器能達(dá)到這個(gè)速度。宇宙速度的概念也可以應(yīng)用在其他日子的航天器發(fā)射上。比如要計(jì)算火星的軌道速度和逃逸速度留學(xué)之路，我們只需要把M、R、g換成火星的質(zhì)量、半徑和表面重力加速度就可以了，大概是110到120公里/秒。
V5 第五宇宙速度
第五宇宙速度是指從地球發(fā)射的航天器飛出這個(gè)星系團(tuán)的最小速度。由于這個(gè)星系團(tuán)的半徑和質(zhì)量沒(méi)有足夠精確的數(shù)據(jù)，所以無(wú)法準(zhǔn)確知道數(shù)據(jù)的大小?？茖W(xué)家估計(jì)這個(gè)星系團(tuán)的大小大約在500萬(wàn)到1000萬(wàn)光年，以此計(jì)算，需要1500--/s的速度才能飛出去，但以人類(lèi)的科學(xué)發(fā)展水平，這個(gè)速度至少需要幾百年才能達(dá)到，所以這只是一個(gè)幻想。
瑣事：2000+km/s 相對(duì)于光速來(lái)說(shuō)太小了。眾所周知，光速是 458 km/s。然而 1973 年，澳大利亞科學(xué)家聲稱(chēng)有一種物質(zhì)可以超越光速。目前無(wú)法驗(yàn)證。哈哈哈
至于第六宇宙速度，是無(wú)法測(cè)量的，因?yàn)榧词故堑谖逵钪嫠俣?，由于?shù)據(jù)不足，也無(wú)法相對(duì)測(cè)量，以現(xiàn)在的科學(xué)發(fā)展很難達(dá)到，所以第六宇宙速度是無(wú)法測(cè)量的，它只是一個(gè)假象，需要人類(lèi)不斷的研究開(kāi)發(fā)和進(jìn)步，這需要我們繼續(xù)努力，為科技進(jìn)步做出一些偉大的貢獻(xiàn)！
如果先不管第六宇宙速度是什么，我們來(lái)看宇宙的主要定義。在古漢語(yǔ)中，“宇”指天地四方，包括一切空間?！爸妗敝腹沤瘢ㄒ磺袝r(shí)間。但現(xiàn)在的定義都是一樣的，宇宙是一切時(shí)間和空間的整體統(tǒng)一。也就是說(shuō)，有空間的地方就有時(shí)間，有時(shí)間的地方就有空間。
第六宇宙速度可以讓宇宙飛船飛出宇宙，也就是到達(dá)一個(gè)沒(méi)有時(shí)間和空間的地方。因?yàn)橛钪婺依怂械臅r(shí)間和空間。但是如果要飛出宇宙，飛進(jìn)太空第一宇宙速度推導(dǎo)，那這不是有點(diǎn)矛盾嗎？既然有空間，就說(shuō)明還在宇宙之內(nèi)。上面的知識(shí)也可以解答一些關(guān)于進(jìn)入太空，能夠隨意穿越時(shí)間的重大問(wèn)題。宇宙是無(wú)限時(shí)間和空間的延伸，所以我們現(xiàn)在可以假設(shè)宇宙之外還存在著一些東西，這是目前物理學(xué)界對(duì)宇宙的猜測(cè)（注意是猜測(cè)）---平行宇宙論。它認(rèn)為存在一個(gè)平行宇宙。假設(shè)它是真的，那么這個(gè)平行的第二宇宙就不能和我們現(xiàn)有的宇宙完全連通，因?yàn)檫@些連通還是會(huì)被歸類(lèi)為現(xiàn)有的宇宙。所以這個(gè)平行宇宙和現(xiàn)有的宇宙之間肯定存在一定的間隙，因?yàn)檫@個(gè)間隙既沒(méi)有時(shí)間也沒(méi)有空間，所以可以把宇宙隔開(kāi)。它與宇宙分離，所以叫作虛無(wú)。
好迷茫啊~~下課了！
今天的推送好無(wú)聊啊~啊啊啊~~因?yàn)椴幌矚g這兩天的信息。。你又沒(méi)告訴我更新什么，好燒腦啊~
