[摘要]第一、第二、第三宇宙速度都经常提，为什么很少有人说第四宇宙速度？什么是宇宙速度？它分别指物体紧贴地球表面作圆周运动、飞离地球、飞出太阳系、飞出银河系、飞出该星系...
第一、第二、第三宇宙速度都经常提，为什么很少有人说第四宇宙速度？
什么是宇宙速度？它分别指物体紧贴地球表面作圆周运动、飞离地球、飞出太阳系、飞出银河系、飞出该星系群、脱离全宇宙所需的最小初始速度。物体达到11.2千米/秒的运动速度时能摆脱地球引力的束缚。在摆脱地球束缚的过程中，在地球引力的作用下它并不是直线飞离地球，而是按抛物线飞行。脱离地球引力后在太阳引力作用下绕太阳运行。若要摆脱太阳引力的束缚飞出太阳系，物体的运动速度必须达到16.7千/秒。那时将按双曲线轨迹飞离地球，而相对太阳来说它将沿抛物线飞离太阳。
人类的航天活动，并不是一味地要逃离地球。特别是当前应用的航天器，需要绕地球飞行，即让航天器作圆周运动。我们知道，必须始终有一个与离心力大小相等，方向相反的力作用在航天器上。在这里我们正好可以利用地球的引力，因为地球对物体的引力，正好与物体作曲线运动的离心力方向相反。经过计算，在地面上，物体的运动速度达到7.9千米/秒时，它所产生的离心力恰好与地球对它的引力相等。这个速度被称为环绕速度。
上述使物体绕地球作圆周运动的速度被称为第一宇宙速度；摆脱地球引力束缚，飞离地球的速度叫第二宇宙速度；而摆脱太阳引力束缚，飞出太阳系的速度叫第三宇宙速度。根据万有引力定律，两个物体之间引力的大小与它们的距离平方成反比。因此，物体离地球中心的距离不同，其环绕速度(第一宇宙速度)和脱离速度(第二宇宙速度)有不同的数值。
那么第一至第三宇宙速度的具体内容是什么呢：
第一宇宙速度：7.91千米/秒时，围绕着地球转圈。如果把你放到一枚超级无敌的火箭里，然后发射出去加大油门让火箭达到了第一宇宙速度，此时地球引力对你的影响越来越弱了，即使火箭的屁股后面不喷火，你也不会掉下去，而是围绕地球转圈圈，这个环绕地球作圆周飞行的最低速度便是第一宇宙速度。
第二宇宙速度：11.2千米/秒时，飞离地球奔向太阳，恭喜你你要和地球说拜拜了。因为此时的地球引力已经完全控制不住你了，你会进入太阳的轨道和八大行星肩并肩一起飞行。此时，入眼的便是各种行星和卫星探测器，如果你想和他们赛跑，抱歉你追不上。因为它们的起始飞行速度都高于第二宇宙速度。
第三宇宙速度：16.7千米/秒时，脱离太阳系，如果绕太阳飞行已经满足不了你的话，试着加把劲第三宇宙速度会带你进入浩瀚的银河系。不过千万不要膨胀，系好安全带，扶稳方向盘。因为接下来你要躲避数不清的星体的碰撞才不至于机毁人亡。
三个宇宙速度的意义：
一、数百年前，人类曾经认为地球就是宇宙的中心，日月星辰都在围绕着地球运动，后来人类才渐渐意识到这种观点太天真了。时至今日，我们早已知道地球只不过是太阳系中的一颗行星，它与太阳系中的众多天体一起围绕着太阳公转。
二、在有引力存在的情况下，你能保持匀速，那必然是需要动力的，你哪怕是维持1㎜/小时的脱离方向速度，也能脱离地球、太阳系和银河系。但你没有动力的情况下，必然被引力所减速，因此也必然被天体所俘获。
三、第一、第二、第三宇宙速度分别是地面物体脱离地面绕地旋转、脱离地球引力范围绕日旋转、脱离太阳系所达到的最低速度。牛顿只计算过第一宇宙速度，其它逃逸速度是后人根据牛顿的逃逸速度计算公式计算而出的。
为什么很少提及第四宇宙速度。因为人类的航天技术还在起步阶段，连太阳系都没有飞出去，还没有摆脱太阳的引力。太阳系的半径至少有1光年，凭人类目前的技术，飞出太阳系都需要上万年。人类经过经过几十年的探索飞行，旅行者1号才刚出了地球层。第一、第二、第三宇宙速度仅适用于太阳系，人类现阶段也只能对太阳系内进行探索，经常讨论第一、二、三宇宙速度也就不奇怪了。即使达到了第三宇宙速度，也很难在太阳系内自由驰骋。
目前人类的飞行器达到第三宇宙速度还是在依靠行星的引力弹弓效应来实现的。以目前的推进技术，第四宇宙速度还根本实现不了。可能有人注意到，目前的帕克太阳探测器在靠近太阳时的最高速度不是都达到了第四宇宙速度吗？但那只是在太阳的引力作用下产生的加速作用，并不是航天器真正的速度，目前凭人类的加速技术根本达不到。要想达到第四宇宙速度就需要不断地加速，但是同时所需要的燃料是惊人的，目前人类还办不到。
从科学的角度来看，之所以对第四宇宙速度避而不谈，还有就是因为其计算数值不准确。此外，人类就算以第四宇宙速度飞行，也需要上亿年的时间才能飞出银河系。人类即使脱离了银河系，还需要脱离本星系群以及本超星系团，即第五宇宙速度以及第六宇宙速度，第五宇宙速度每秒至少要达到上千公里才行。至于脱离总星系，也就是宇宙，速度必须要超过光速，目前看来根本是天方夜谭。
其实人类对第四以上宇宙速度也是有设想的：
第四宇宙速度：120千米/秒，飞出银河系的最小速度，把油门踩到底，火箭会努力挣脱银河系向外驶离，回头看你已经距离太阳系中心七万光年了，不过对人类来说，第四宇宙速度还远未达到。
第五宇宙速度：1500—2250千米/秒，飞出本星系群的最小速度，达到这个速度，你会脱离本星系群的束缚，本星系的直径约为1000万光年，想要飞出本星系几万年的时间是远远不够的，如果你不够幸运在遇到黑洞、恒星爆炸星团撞击，花的时间就够长了，当你飞出本星系群到达一个未知的领域，那里或许有新的文明，兴许还能见到外星人，到那时瞬间转移也能实现了。
第六宇宙速度：超越光速，飞出宇宙。有科学家说第六宇宙速度是超越光速的速度，可以摆脱全宇宙的引力，突破当前宇宙的限制，跳出宇宙之外的世界，假设宇宙之外还有宇宙的话，上帝赋予了我们想象的能力。
你觉得人类实现了第六宇宙速度会发生什么呢？
第一、第二、第三宇宙速度都经常提，为什么很少有人说第四宇宙速度？
因为不好用，“食之无味弃之可惜”来形容第四宇宙速度正合适，为什么这么说？先了解一下几个宇宙速度的基本定义再解答。
第一宇宙速度：环绕速度。
第一宇宙速度又称：航天器最小发射速度、航天器最大运行速度、环绕速度，是指以地面为参照物达到7.9千米每秒的运行速度。简单来说，当你在地球上，以这个速度扔出一个物体之后，这个物体就可以一直围绕着地球做匀速圆周运动，而不会落向大地。
第一宇宙速度对于我们最主要的运用，就是人造卫星了。人造卫星的出现改变了现代人的生活，但实际上环绕地球的卫星，会比这个速度小一点。
因为，按照力学理论计算出的 7.9 公里/秒，只能保证卫星沿着地球表面运行。实际上，地球表面存在稠密的大气层，卫星不可能贴近地球表面作圆周运动，必需在 150 公里以上，才能绕地球作圆周运动。随着高度的增加，地球对卫星的引力会减小，因此在此高度下的环绕速度约为 7.8 千米/秒。
第二宇宙速度：地球逃逸速度。
当以地面为参照物，发射物体的速度达到11.2千米每秒，即第一宇宙速度的 √2 倍，这个物体就能沿一条抛物线轨道逃离地球引力的束缚，飞向宇宙。
第二宇宙速度的本质其实是一物体的动能克服该物体的重力势能时，该物体所需达到的最小速度。达到了这个速度才能实现太空探索，大大小小的探测器才能造访我们太阳系的邻居们。
值得注意的是，月球并未摆脱地球引力的范围，所以从地面发射探月航天器，是不需要达到第二宇宙速度的，实际上其初始速度不小于10.848千米每秒即可。
嫦娥四号任务月球车效果图
第三宇宙速度：太阳系逃逸速度。
在充分利用地球公转速度的情况下，即飞行器入轨速度与地球公转速度方向一致时，以地面为参照物，飞行器的速度达到16.7千米每秒时，就能沿双曲线轨道飞离地球，并能脱离太阳的引力，飞出太阳系。而这个速度是以离太阳表面无穷远处势能为0而求出的最小值。
目前人类唯一运用了第三宇宙速度的探测器就是“旅行者1号”（Voyager 1）。上个世纪70年代，NASA将代表人类最高成就的太空科技产品的旅行者1号发射了出去，它的任务就是飞出太阳系。在经过木星土星引力弹弓加速后，现在它已驶入了外太阳系，截止到2018年11月它仍然正常，不出意外它会成为第一个飞出的人造物体。
旅行者1号、2号的运动轨迹
被科学界公认的大三宇宙速度之间的关系
当发射速度V与宇宙速度分别有如下关系时，被发射物体的情况将有所不同：
第一种情况：当v<第一宇宙速度时，被发射物体最终将落回地面；
第二种情况：当第一宇宙速度≤v<第二宇宙速度时，被发射物体将绕地球公转，成为地球的“人造卫星”；
第三种情况：当第二宇宙速度≤v<第三宇宙速度时，被发射物体将脱离地球束缚，成为绕太阳公转的“人造行星”
第四种情况：当v≥第三宇宙速度时，被发射物体将飞出太阳系。
第四宇宙速度：银河系逃逸速度。
以地球为参照物，目前网上估算的是发射速度貌似达到120千米每秒时，才有可能摆脱银河系的引力束缚，飞离银河系。
但其实这个速度是一个不太靠谱的结论，它并没有被科学界确认，它更多出现在科幻或科普读物中。
为什么说第四宇宙速度不太靠谱？
首先，逃逸速度取决与要逃逸目标的质量。对于银河系，整体质量到底有多重？我们目前没有一个确定的答案。再加上银河系暗物质的发现，让银河系的质量之谜更加扑朔迷离。
其次，目前的第四宇宙速度的数值，仅仅是依据牛顿的万有引力给出的一个估算。但对于像银河系这样大的一个宇宙尺度，以万有引力公式计算，会产生相当大的误差。
最后，以人类目前掌握的化石燃料，要把推进器的速度提升到预估的第四宇宙速度，是永远不可能的，除非人类再掀起一场能源革命。
第四宇宙速度更像人们根据经典认知，给出的一个推论。他和大多数前沿物理理论一样，无法验证，但为什么这个速度，反而容易被大家所接受，而前沿物理理论的一些概念却无法被大家接受呢？原因仅仅是因为，这种速度推论的逻辑，符合人们的日常经验认知。
另外，第四宇宙速度，以及第二第三宇宙速度，都是一个逃逸的最低速度。他们最大的作用在于告诉我们，要逃离我们的所在地所需要的最低能量是多少？
然而，对于银河系这样超大的距离，即便人类以后有能力飞离银河系，也绝对不会以第四宇宙速度来飞离银河系，因为这样需要花费的时间太长了。人类至少要掌握了近光速或者超光速移动的方法，才有可能飞离银河系。
总结
在人类的科技实力，没有突破性进展的前提下，讨论第四宇宙速度，是完全没有意义的。套用奥康姆剃刀原理所说的，如无必须，勿增实体。
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