【人类能走出银河系吗?】

最核心的硬核约束是逃逸速度,不以人类意志为转移。

在人类现有的认知范围内,万有引力定律、能量守恒定律和牛顿运动定律在宇宙中是普遍适用的,这也就衍生出了任何一个天体都有的航天器逃逸速度概念。

可以简单理解为:在这个速度下,一个航天器拥有的动能终于和它对天体的重力势能平衡了,动能可以完全转化为势能。

再可以简单理解为:这货飞出去后,即便被天体引力拖着不断减速,但它依然能逃到无限远的地方,速度也变得无限趋近于零。

只要超过逃逸速度,就肯定能永不回头。

显而易见,这个逃逸速度跟天体的质量和跟天体的距离有关系。

例如在火星表面,需要5km/s;在地球表面,需要11.2km/s;在木星表面,就需要59.5km/s了。

距离天体越远,引力越弱,越容易逃离。例如在太阳表面时,需要600km/s;但是在地球附近,由于距离太阳很远以及地球运动带来的惯性助力,逃离太阳反而只需要16.7km/s了。

那么,现在看看银河系。

超级巨无霸!

这货里面保守估计有1000-4000亿个恒星,直径10-18万光年。在银河系中心,大家普遍认为存在着巨大的黑洞。

黑洞的逃逸速度,是超光速。换句话说,连光都逃不出去,只能被困在事件视界内,这也是为什么它叫“黑洞”的原因。如果我们住在银河系中心附近,就不用想着逃出去了。

幸运的是,太阳系所在的猎户悬臂距离银河系中心很远,我们逃离银河系反而变得“容易”很多,所谓的从地球出发逃离用的第四宇宙速度,大家认为只有500+km/s。这个数据众说纷纭,因为大家对银河系的质量、半径之类的并没有精准的认知,但八九不离十。

这意味着我们的航天器达到这个速度之后,把它从地球上向着银河系外放出去,只要路上不撞到东西(包括直接冲进大天体引力希尔球),就肯定能逃出银河系。

可是,给一个有一定质量的航天器(哪怕仅有几吨吧)获得500km/s的速度增量,现在的人类科技还远远做不到。

即便是借助其他大型的恒星引力助力,对于现有的人类而言更是理论而已,因为我们对系内充满了未知。面对的风险远远超过用木星金星的借力,还不如不做。

从第三宇宙速度(逃离太阳系)的16.7km/s,到第四宇宙速度的500km/s,看似只有30多倍的增长。但动能公式告诉我们,航天器的最终动能需求会是速度的平方,也就是1000倍!这些都直接反映到火箭里的一个概念,特征能量C2。

而且目前只能靠火箭来弄,摄星计划之类的都是幻想,因此实际情况下这个1000倍会进一步增加。因为这也带来了一个大问题,火箭自己也是重量、也要消耗到巨大的能量啊,更何况最终能量要求是暴增到逃离太阳系的1000倍,自身出发时需要的变化要更多。火箭越重,自己连飞都飞不起来了,还有个毛线用处。

现在人类的火箭极限是什么呢?用我《下一站火星》书里的原话好了,新视野号,

===================
探测器的动能来自火箭,根据动能定理(能量跟速度的平方成正比),探测器 飞得稍远一点就需要更高的速度逃离,对火箭供能的要求会大幅提升。一次彻底摆 脱太阳引力的任务对火箭要求极高,目前仅有 2006 年发射的新视野号在离开地球 和太阳时达到并超过这个速度(相对太阳速度在 45 千米 / 秒左右),当时是一个 重达 569 吨的宇宙神 V-551 型火箭全力推送一个 0.478 吨重的探测器。其他四个目 前能够脱离太阳系的探测器(1972 年先驱者 10 号和先驱者 11 号,1977 年旅行者 1 号和旅行者 2 号)就要依赖木星等各大行星的“引力助推”才可能实现,甚至新 视野号在飞行途中也受到木星“助推”。
===================

人类历史上只有的这一个探测器能直接飞出太阳系,代价是569吨火箭全力推0.478吨。

要把最终的速度提升到逃离银河系、相对新视野号再提升1000倍的动能,显然是远远远不够的,人类做不到,连擦个边都是奢望。

而且即便达到了又如何呢,一旦出发后巨大的引力便会让航天器迅速减速,旅程实际上在越来越慢。再以人类史上距离地球最远的航天器旅行者一号为例,自从1977年发射至今天(2022年2月26日),它已经连续工作45年之久了,旅途远达惊人的233亿千米。

但这个距离,光速仅需要21个半小时就可以走完了,还不到一光天。而且旅行者的速度还在不断降低。就算抵达距离太阳最近的恒星半人马座,都需要至少数百万年。

人类历史才几千年,几百万年太遥远了。

这还是最近的恒星,银河系里可是有数千亿颗恒星呢。

人类几十年的寿命,在这种尺度算个啥。

要逃离银河系,就基本是搞笑了,来自低级文明的奢望。

而最近地球上发生的事情已经告诉我们了;这个文明,连自己内部的一些小冲突都搞不定,甚至随时都可能走向自我毁灭。

连最基本的银河系逃逸速度都搞不定,还随时可能自己作死,你说肉身能不能逃出去?

人类撑死能发点人类文明的信息向宇宙深处发去,然而也会迅速淹没在巨大的背景辐射中去了。

图1:从地球上看到的银河系一角,已经是无数的恒星(图源:ESO/Y.Beletsky)
图2:新视野号是人类史上唯五、且最快的逃离太阳系探测器,可悲的是最近20年内人类都没有新的逃离太阳系任务了(图源:NASA)

#微博新知博主##微博公开课##我在微博涨知识#

#思颖hao的日常#
知晓我的全部缺点,却包容引领着我,我上辈子一定做了很大的好事,才让我遇见了y。
怎么会这么好这么幸运,一定要好好珍惜[心]

苦口婆心的教,害怕我厌学鼓励师式教学,真的把全部都给了我。
明天开始听安排,重过程,要控制自己不许耍脾气使性子。

要成熟起来有担当,做自己!
(以后讲话也要多经过大脑)

#元周率#
你在搜索元周率?芋圆派?派(π)批?大反π?气质绝佳唱跳全能魅力四射元周率永远热恋期 元周率无限浪漫不循环 元周率越努力越幸运元周率浪漫满屋相遇周期按元计数你的双手就是浪漫我偏要勉强希望大家不要忘记

元周率 率 yzl 芋圆派 派 派大宝 驴批


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • #每日一善[超话]##阳光信用# 村上春树经典语录 [微风] 1、如果你掉进了黑暗里,你能做的,不过是静心等待,直到你的双眼适应黑暗。 2、从今天起,你要
  • 将来我变成充满刺的海胆,这种事大概不会发生吧(笑)。也有想要快点打开这个海胆的壳让我吃到里面的美味的时候(笑)。
  • #华晨宇加盟湖南旅发大会##华晨宇走一起去看日出吧# 图源:呆橘花胖子状态简直好到爆表[彩虹屁][彩虹屁]日子本来就应该是充满希望和有奔头的,确实不应该让不舒服
  • 【等待过闸时间从15天变成1小时 “卡脖航段”变成了“快速通道”】“原来等待过闸时间一般为5天,遇到台风等恶劣天气,甚至需要等待15天左右,如今等待过闸只需要1
  • 11.1---11.3号的大型演说班仅有十天的时间了,一切准备工作都在紧锣密鼓的进行,今天我们在选工作人员和助教,我看见了无数的家人都踊跃报名参与,期望对这
  • u先试用,符合变价【¥1】珀莱雅 源力精华1.5ml*2【¥1】疯狂小狗 拼派狗粮200g【¥1】偶爱你 三腔洗衣凝珠5g*4颗【¥4.9】夸迪 5D玻尿酸焕颜
  • [打call]11.19 晚上好呀~两天没更新 是因为在养感冒 终于好的差不多了[鼓掌]胃口打开 食欲大增 甜品面包必须到位[哈哈]中午吃的大乱炖 麻辣料包煮的
  • 看到这情景,老大爷关切地问:“闺女,这么站着遭罪,你应该像我这样早点儿上车来找个座。这是什么神仙场次让我感受到了这么多爱再对stv捏捏耳朵 stv同时被flo
  • 可是没办法啊,必须给跟大家说说,要不然大家会错过好多美艳的瞬间!那么好看的景甜姐姐,要是不分享给大家欣赏的话,我真的会不好意的!
  • ”7836【投稿】小咪紧密你还是人类的时候喜欢过同为人类的妹盐,具体是怎么认识的在哪里第一次会面的不太记得,印象最深的是还没有改口叫迷你兮的时候自己缩在一旁边哭
  • 还有一个秘诀是不能吃多,一顿三四个就好,吃多了舌头就麻木了,感受不出各种配料之间发生化学反应的奇妙(比如我在其他任何场合都不吃洋葱,但taco里的腌洋葱丁我就挺
  • ”不等他开口,少女马上打断这该死的尴尬气氛,急声厉色到道:“城中正是暮春,这里离鹤城不过半日的路程,你如真想念那位故人,又何须问我这个过客,又为何会许久不见?”
  • 玫瑰花蕾庄园:shop156801765.taobao.comRosebud读书笔记:京杭大运河1.生态环境价值:大运河在农作物灌溉、泄洪、排涝等方面也将发挥重
  • 一切都未确定,一切都还有机会,这个年龄段寸阴寸金,流金年华,应该是打开自己的视野独上高楼,望尽天涯路不要把时间浪费在任何人身上,就是要珍惜自一的时间,用来读书,
  • 失眠的夜晚今天是值得纪念的是我近三个月以来最心安的一天原由不述 感恩一切不久就会迎来我的二十九岁于我而言是连生日愿望都祈求家人身体健康的年岁球球今晚睡的安稳我伸
  • ”25日上午,“伊滨早6点”全民健身打卡计划启动暨洛阳青年风尚文体公园开园仪式,在位于伊水游园求是段的品味广场举行。#洛阳城事# #青春洛young# 【洛阳市
  • 去看一片纯净温暖的蔚蓝,朝正在休息的田野倾泻……朱一龙为什么三十多岁演技就这么好啊!!!他演戏有一个特点,也是我觉着他演技很好的原因之一,就是他会和他的角色融合
  • 何不趁眼明,耳聪,体检坦然放下俗事,拥抱自己的世界,好好玩一把,潇洒走一回,没有疯狂的岁月,也要抓住今天写风流。诚然,我的一生是那么平凡,没有轰轰烈烈,没有惊天
  • ”长飞兰州公司总经理雷晓霞说,绿色制造是生态可持续发展的必然要求,也是企业长效发展的必行之路,在不断提升制造水平的基础上,长飞兰州公司从绿色设计到绿色采购,从绿
  • 他的新书《当我们年轻时》记录了 50 至 80 年代在英国长大的记忆:在汽车旁野餐、在海边吃冰淇淋、在戏水池中畅游,甚至是婴儿的第一口黑啤酒……这些丰富的 情