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衛星發射速度與宇宙速度比較

生活 更新时间:2025-01-31 23:48:14

在前面的文章裡,本人已經用大量的篇幅講解了第一宇宙速度的求解過程,在此我就不詳細說明了。大家隻需記住這麼一個公式,即GMm/R²=mV²/R,在這個神奇的等式中,我們把萬有引力看成了衛星繞地球做勻速圓周運動的向心力,把此時的衛星的軌迹看成是貼地運動,因帶入相關的數值後,就可以求出此時地球衛星的線速度為7.9KM/S。

衛星發射速度與宇宙速度比較(人造衛星的速度與第一宇宙速度相比)1

但是,在現實生活中,我們從電視中看到的人造衛星都是離地球有一定高度的,故而,這個等式的變形體為GMm/(R H)²=mV²/(R H)。将這個式子進一步變形為GM/(R H)=V²,其中H為人造衛星的高度,從此式就可以看出,人造衛星的線速度是小于第一宇宙速度的。

衛星發射速度與宇宙速度比較(人造衛星的速度與第一宇宙速度相比)2

由此可知,一個物體要想脫離地球的束縛,那麼它的速度就必須大于7.9KM/S。這就不難看出,我們之所以會經曆白天與夜晚,那是由于光速遠大于第一宇宙速度,故而地球是捕捉不到光子的,如果一個星球能夠捕捉到光子,使其不能逃出星球的束縛,那麼此時的星球是永晝還是永夜呢?

衛星發射速度與宇宙速度比較(人造衛星的速度與第一宇宙速度相比)3

也許有人會說,既然光子逃不出星體的束縛,那麼該星體就是永晝了。這個猜想是否正确呢,我們回到現實生活中來,我們之所以在地球上能夠感受到白天,是因為太陽光照射在地球上後,地球經過反射将光傳遞給了我們。我們之所以能夠看到太陽光,是因為光速遠大于地球的脫離速度7.9KM/S,從而沒有被地球束縛住,故而地球上的人們是可以直接看到太陽光的。

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故而,如果一個星體的脫離速度大于光速時,那麼這個星體就稱之為黑洞。這個理論依據就是根據GM/R=V²這個公式作為基礎的,即一個星體的質量非常大時,而半徑又非常小時,這個星體的脫離速度就有可能超過光速。

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但是,偉大的物理學家愛因斯坦曾經說過,任何物體的速度都不能超過光速,如果有一天人們真的能用高科技的産品觀測到了黑洞存在的話,那麼愛因斯坦的相對論可能會被否認掉,它的經典的能量公式E=MC²也可能會随之消失。

衛星發射速度與宇宙速度比較(人造衛星的速度與第一宇宙速度相比)6

但是,既然連光速都逃離不出黑洞的話,那麼一切星體都逃離不出黑洞的束縛。由此可見,黑洞将會不斷的膨脹,質量也将會不斷的增大,當黑洞的質量增加與膨脹半徑呈一定比值時,那麼這個黑洞将會永遠的保存下來。

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但是,在自然界中,有很多東西是不可以理想化的,也就是說,如果黑洞的質量增加量與膨脹半徑量的比值不定時,甚至會越來越小時,那麼逃離該黑洞束縛的速度也會變小,在黑洞不斷吸收其它星體的過程中,如果有一天,該黑洞的脫離速度小于光速之時,那麼黑洞也就變成了像地球一樣的星體了。

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通過這一系列的解說,還是回到了我們老祖宗關于宇宙的認識,即宇宙初開之時全都是混沌狀态,經過一系列的轉變後,才成為了我們今天看到的這個樣子。也許,如果有一天,當科學家解釋了黑洞的奧秘後,也就解開了宇宙的終極奧秘了。

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