无限轨道,是不是只要稍微推动飞船一下?
首先确认一点,太空中有引力,并且还非常多!
在四大基本力中,引力是一种长程力,它的大小和距离的平方成反比,理论上讲,引力的作用距离可以无限远,不然也不会有第一宇宙速度、第二宇宙速度这些说法。
既然有引力,那天上的卫星为什么不会掉下来呢?
依照物理原理,物体做圆周运动时会产生离心力,离心力的大小和转速的平方成正比。在一个合适的距离用一个合适的速度绕地球运动时,卫星受到的地球引力和自身运动产生离心力达到了平衡,所以没有掉下来。
引力只会使物体减速吗?
单纯的讨论这个问题没有意义,要考虑受力方向。
如果运动方向和受到的引力相反,肯定会减速,但是,同样的,我们也可以利用大质量物体的引力来加速。
引力弹弓
我们假设有一颗陨石从一亿公里外朝地球飞奔而来,在这一过程中,陨石会被地球引力不断的加速并最终坠毁在地面上。
但是如果这颗陨石没有坠毁而是掠过地球表面呢?
在掠过地球表面时,陨石的速度等于它的初始速度加上地球给它的加速度,然后它开始远离地球,等到它再次回到离地球一亿公里远的时候,地球给它的加速度已经消耗完了,陨石又变成了原来的速度。
以上是假定地球不动的情况,但是地球是运动的,在地球给陨石加速的过程中,地球会把自身的动能分一部分给它,这就好比你在跑步的时候跑不动了,然后你的好兄弟在前面拉着你跑一样。
所以在陨石再次回到离地球一亿公里远的时候,它的速度是原本自身的初速加上地球的运行速度。
这个并不违反能量守恒定律,因为陨石获得的动能等于地球损失的动能,但是因为地球个头比较大,损失的这一点点动能在速度上根本看不出来。
上世纪70年代美国发射的旅行者二号飞船,就同时利用了太阳系中的木星、土星、天王星、海王星的引力弹弓来完成加速。大火了的中国科幻电影《流浪地球》中,也有地球借助木星引力弹弓效应加速的情节。
当然要想获得这种加速效果必须要有合适的切入角度,不然加速就会变成减速,然后被大质量天体俘获变成卫星或者干脆坠毁在它上面了。
宇宙飞船在太空中运行除了考虑大质量天体的引力外,还要考虑其他的阻力。
宇宙空间中并不是绝对的真空,即使是在物质密度最低的星系与星系之间的空间,物质密度也有大约2-5个原子/m3,当然这样的物质密度对于飞船的影响非常小。
不过如果遇到星际尘埃云,物质密度就会大大增加,到时就会影响到飞船。
所以,飞船并不会一直往前飞,它的运行速度和方向会受到大质量天体的影响,另外,星际尘埃也会对速度产生影响。
能把手伸出去吗?
在2000多年前的古罗马时期有一个哲学家叫卢克莱修,他在自己的《物性论》中提出了无限宇宙的雏形并且设计了一个思想实验站在宇宙边缘向外射出一支箭,如果箭继续前进,那么很明显,宇宙继续向所谓的边缘以外延伸。如果箭不继续前进,假设撞在一堵墙上,那么墙必然是处在所谓边缘之外。如果你站在这堵墙上向外射箭,也只有两个结果,要么是飞入无尽的空间,要么是撞在某个障碍物上;然后你又可以站在上面射出另一支箭,无论如何,宇宙也就没有空间的界限。
以上这段话便是大名鼎鼎的思想实验“卢克莱修之矛”,但由于它只是在逻辑上证明了宇宙空间是无限的,所以此后的几千年里人类依然认为宇宙是有限的。
时光流转到20世纪初,年轻的天文学家埃德温.哈勃通过分析大量星系的光谱后发现了宇宙空间处于膨胀之中这一事实,可以说从这个时候开始人类才称得上“认识了宇宙”
埃德温.哈勃关于宇宙的新发现以及研究给了当时“宇宙大爆炸理论”强有力的支撑,此后数十年内发现的微波背景辐射和氢元素丰度直接让“宇宙大爆炸理论”成为了目前解释宇宙诞生最合适的理论。
在大爆炸宇宙模型里,我们的宇宙空间是不存在边界的,因为暗能量的存在让空间本身一直处于加速膨胀状态中,而2013年ESA的普朗克卫星收集到的数据更是表明我们的宇宙在大尺度上很可能呈现无限延展的平面形状,虽然它不同于以往盛行的“有界无边”,但却也是不存在边界的。
其实宇宙边界问题并不重要,因为不论宇宙有没有边界人类都无法到达,毕竟宇宙的极限速度是光速而仅仅是可观测宇宙的直径就达到了930亿光年,而这个范围之外也不是什么“边缘”而是更广阔的“未观测宇宙”
有哪些小众文案无关爱情?
1.自由散漫的凉风 能治愈乱糟糟的坏心情
2.那晚晚自习的风很大,吹的我看清了前方的路,也吹起了我想要捕捉的梦想
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5.面朝大海春暖花开 ——海子
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7.但愿我是黑暗,我就可以铺在光的怀里。 ——木心
8.生活安逸时会做出绝望的诗,生活窘迫时会不断写出生的喜悦。 ——太宰治
9.记忆是相见的一种方式。 —— 纪伯伦
10.生活在阴沟里,依然有仰望星空的权利。 ——王尔德
11.很多时候,咨询的人心里已经有了答案,来咨询只是想确认自己的决定是对的。” ——东野圭吾《解忧杂货店》
12.我徒然学会了抗拒热闹,却还来不及透悟真正的冷清。
――《四喜忧国》张大春
13.我当然不会试图摘月,我要月亮奔我而来。 ――奥黛丽·赫本
14.成熟不是为了走向复杂,而是为了抵达天真。 ——三毛
15.“住世而不沾黏于世,承苦而不怨怼于苦,迎接喜悦而不执着于喜。”
——简媜 《我为你洒下月光》16.据说离我们最近的星星有 4.25光年远,所以我们许的愿望至少都要花上9年才能成真,所以向宇宙下订单要有耐心。17.一定要爱着点儿什么,恰似草木对光阴的钟情。 ——汪曾祺《人间草木》
18.少年就是少年,他们看春风不喜,看夏蝉不烦,看秋风不悲,看冬雪不叹,看满身富贵懒察觉,看不公不允敢面对,只因他们是少年。
19.我在时间上徘徊,既不能前进,也不想后退。挖一个池沼,蓄起幻想的流水,在童年的落夜里,寻找金色的蝉蜕。
20.如果足够勇敢说再见,生活便会奖励你一个新的开始。
什么叫黄极?
将地球公转平面投影到天球上形成的大圆叫黄道,如果把黄道当成赤道来建立坐标系的话,这个坐标系就叫黄道坐标系,黄道坐标系的南北两个极点就叫北黄极和南黄极。地球绕太阳运行轨道面无限扩展同天球相交所成的天球大圆叫黄道,黄道也是太阳周年视运动路线。经过地心并与黄道面垂直的直线叫黄轴天极分为南北天极 计算角距离的基本点是北天极 以你的头顶和脚底为直线坐一个圆 在做一条线垂直赤道 圆和直线的交点靠近北极的就是北天极了地轴的无限延伸叫天轴。天轴同天球相交于南北天极,是天球周日运动的旋转轴。
鬼灭之刃无限列车怎么看?
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