卫星发射速度与宇宙速度比较(人造卫星的速度与第一宇宙速度相比)
在前面的文章里,本人已经用大量的篇幅讲解了第一宇宙速度的求解过程,在此我就不详细说明了。大家只需记住这么一个公式,即GMm/R²=mV²/R,在这个神奇的等式中,我们把万有引力看成了卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力,把此时的卫星的轨迹看成是贴地运动,因带入相关的数值后,就可以求出此时地球卫星的线速度为7.9KM/S。
但是,在现实生活中,我们从电视中看到的人造卫星都是离地球有一定高度的,故而,这个等式的变形体为GMm/(R H)²=mV²/(R H)。将这个式子进一步变形为GM/(R H)=V²,其中H为人造卫星的高度,从此式就可以看出,人造卫星的线速度是小于第一宇宙速度的。
由此可知,一个物体要想脱离地球的束缚,那么它的速度就必须大于7.9KM/S。这就不难看出,我们之所以会经历白天与夜晚,那是由于光速远大于第一宇宙速度,故而地球是捕捉不到光子的,如果一个星球能够捕捉到光子,使其不能逃出星球的束缚,那么此时的星球是永昼还是永夜呢?
也许有人会说,既然光子逃不出星体的束缚,那么该星体就是永昼了。这个猜想是否正确呢,我们回到现实生活中来,我们之所以在地球上能够感受到白天,是因为太阳光照射在地球上后,地球经过反射将光传递给了我们。我们之所以能够看到太阳光,是因为光速远大于地球的脱离速度7.9KM/S,从而没有被地球束缚住,故而地球上的人们是可以直接看到太阳光的。
故而,如果一个星体的脱离速度大于光速时,那么这个星体就称之为黑洞。这个理论依据就是根据GM/R=V²这个公式作为基础的,即一个星体的质量非常大时,而半径又非常小时,这个星体的脱离速度就有可能超过光速。
但是,伟大的物理学家爱因斯坦曾经说过,任何物体的速度都不能超过光速,如果有一天人们真的能用高科技的产品观测到了黑洞存在的话,那么爱因斯坦的相对论可能会被否认掉,它的经典的能量公式E=MC²也可能会随之消失。
但是,既然连光速都逃离不出黑洞的话,那么一切星体都逃离不出黑洞的束缚。由此可见,黑洞将会不断的膨胀,质量也将会不断的增大,当黑洞的质量增加与膨胀半径呈一定比值时,那么这个黑洞将会永远的保存下来。
但是,在自然界中,有很多东西是不可以理想化的,也就是说,如果黑洞的质量增加量与膨胀半径量的比值不定时,甚至会越来越小时,那么逃离该黑洞束缚的速度也会变小,在黑洞不断吸收其它星体的过程中,如果有一天,该黑洞的脱离速度小于光速之时,那么黑洞也就变成了像地球一样的星体了。
通过这一系列的解说,还是回到了我们老祖宗关于宇宙的认识,即宇宙初开之时全都是混沌状态,经过一系列的转变后,才成为了我们今天看到的这个样子。也许,如果有一天,当科学家解释了黑洞的奥秘后,也就解开了宇宙的终极奥秘了。
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