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「火星」经常看到第一、第二、第三宇宙速度，为何很少提到第四宇宙速度？( 二 )


对于第三宇宙速度来说 ， 它是脱离太阳引力束缚所需要的最小速度 ， 那么参照第二宇宙速度的计算方法 ， 我们可以计算出这个速度的临界值为42.2公里每秒 ， 然而这个速度并不是能够脱离太阳引力束缚的最小值 ， 因为如果在地球上发射一个人造物体 ， 那么其本身也会因地球围绕太阳公转而产生初始的29.8公里每秒的线速度 ， 所以在两个速度差V’=42.2-29.8＝12.4公里每秒的基础上 ， 加上克服地球引力做功的因素 ， 我们可以得出：1/2*m*V3^2-G*M*m/r=1/2*m*V’^2 ， 而G*M*m/r＝1/2*m*V2^2 ， 因此可以计算出V3＝16.7公里每秒 。
从以上三种宇宙速度的临界值我们可以看出 ， 当从地球上发射物体时 ， 其水平切向速度如果小于V1 ， 则最终会降回地面；当介于V1（包含）和V2之间时 ， 会围绕地球作匀速圆周运动；当介于V2（包含）和V3之间时 ， 会围绕太阳作匀速圆周运动；当大于等于V3时 ， 会脱离太阳引力束缚 。 我们在上世纪发射的旅行者1号目前的速度已经超过16.7公里每秒这个第三宇宙速度 ， 因此它最终将会飞向太阳系之外 。
当然 ， 按照这个规律进行推测 ， 势必存在着这样的一个临界值 ， 那就是脱离银河系的最低速度 ， 即第四宇宙速度 ， 那么为何大家很少提及这个速度呢？原因就在于以目前的科学技术水平 ， 我们距离能够将发射的人造物体达到此速度方面还有很大的差距 ， 同时银河系的整体质量目前科学界还没有统一的定论 ， 而根据万有引力推导出来第四宇宙速度必须要明确银河系的整体质量 ， 因此只能通过估算银河系的质量范围 ， 来确定第四宇宙速度的区间 ， 计算结果为110-120公里每秒之间 。
【「火星」经常看到第一、第二、第三宇宙速度，为何很少提到第四宇宙速度？】另外 ， 即使以这样的速度运行 ， 由于从地球发射的物体到达银河系边缘的距离非常遥远 ， 达到7.5万光年左右 ， 因此理论上物体飞离银河系所需的时间得需要1.8亿年 ， 这么长的时间对于人类文明来说 ， 发射这样的物体根本没有任何意义 。


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