网友提问:
假如在宇宙中以猎豹的最快速度不停奔跑,什么时候能跑出太阳系呢?
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看到题主这个天真的想法我想到了布雷斯塔警长,他拥有着鹰的眼睛,狼的耳朵,豹的速度和熊的力量。
猎豹无疑是地球陆地上奔跑速度最快的动物。它奔跑的最高时速可达每小时130公里。但是猎豹只是一个短跑健将,它只能以这么快的速度跑个几分钟后就得减速了。这么高速的奔跑对于猎豹的身体机能来讲是极大的考验。否则猎豹就会因为身体过热而死。猎豹这么快的速度只用在对猎物的致命一击上。如果反复几次抓不到猎物的话,猎豹就很可能因为没有力气捕猎而饿死了。
图示:猎豹追赶猎物时的时速可达130公里
别看猎豹的速度这么快,但它还不是地球上速度最快的动物。地球上还有速度比猎豹速度更快的动物吗?有的,但是它们都不是用腿跑的这么快。大海里面有一种鱼叫做旗鱼,它的游泳速度有时候可达每小时180公里。还有一种鸟类叫做军舰鸟,它在捕食时最快的速度达到了每小时418公里。
图示:旗鱼的速度可达每小时180公里
这三种动物是地球上陆海空速度最快的动物,但是它们的速度远不能支持它们飞出地球的。即使是军舰鸟最高时速和能够飞出地球的第一宇宙速度(时速28440公里)差的很远。所以让它们飞出地球,跑出太阳系的真的是太难为它们了。
现在人类制造的太空探测器旅行者一号是离开地球最远的,它现在以每小时61452公里的速度在宇宙中飞行了42年的时间,形成超过了211亿公里,但是它仍然没有飞出太阳系。科学家预计它要飞出太阳系需要大约28000年的时间。
图示:军舰鸟的最高时速可达418公里
如果是以豹的速度呢?以猎豹最快时速跑出太阳系则需要1300多万年的时间,用旗鱼的速度则需要940万年,而军舰鸟需要400万年!所以猎豹它们想跑出太阳系单靠自己的四条腿是不现实的,还得向人类那样走智慧文明路线发展高科技啊!
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题主的这个问题很有意思,猎豹用最快的速度奔跑什么时候能跑出太阳系。
要跑出太阳系首先要跑出地球,你有听说过有动物因为速度太快,然后跑出地球吗?答案肯定是没有的。这是为什么?因为万有引力。
如何跑出地球
牛顿爵爷在1687年提出的万有引力定律指出:任何物体之间都有相互吸引力,这个力的大小与各个物体的质量成正比例,而与它们之间的距离的平方成反比。如果用m1、m2表示两个物体的质量,r表示它们间的距离,则物体间相互吸引力为F=(Gm1m2)/r2
如果地球上的物体想要出去,那就得克服这个力。怎么克服?你得足够快,要有多快?得达到第一宇宙速度。
第一宇宙速度
什么是第一宇宙速度?就是能够跑出地球的最小速度,这个速度是多少?大概是7.9公里每秒。别小看了这个速度,要知道人类历史上第一次飞出太空是在一九六一年,在此之前没有东西可以达到这个速度。
那猎豹的速度有多快呢?最快的速度是大约是120公里每小时,远远低于第一宇宙速度,这意味着猎豹连地球都跑不出去。更别提跑出太阳系了。
如何跑出太阳系
与跑出地球这个问题相似,要跑出太阳系也有一个最小速度,这个速度叫做第三宇宙速度,这个速度大概有多大?大约是16.7千米每秒,这个速度要比猎豹快的多的多,别说是猎豹了,即便是炮弹也没有这样的速度。
不过,人类目前的火箭已经可以达到这个速度了,比如为大众所熟知的旅行者一号,2014年9月13日凌晨2点,它已经飞离了太阳系,历时37年。
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在小小的地球上,猎豹的速度尚且需要很久很久的时间才能跑完一个大草原,何况整个地球,何况整个太阳系?
太阳系的半径1光年包含奥尔特云,如果不包含这个云团,那么太阳系的半径就是到冥王星那里,远日点的时候距离太阳大概50天文单位。
猎豹是草原上奔跑速度较快的动物,它的时速甚至可以达到90公里每小时,这样的速度确实作为生物来讲,挺快。
如果以这样的速度匀速从地球出发,那么到达冥王星需要多久?
冥王星距离地球约50亿公里,按照猎豹时速90公里来算,需要5000000000/90个小时,这个数字就是5555.6万个小时,需要6342年不停地奔跑才可以,注意是不停地以90公里每小时的速度一直跑。
如果是跑到太阳系的边疆——奥尔特云的话,这足足是1光年的距离,哪怕是光都得需要旅行一年,那么猎豹需要多久?
需要1200万年。
以上都需要猎豹不停地跑,不吃不喝的跑。
猎豹的速度当然很慢了,按照现在飞的最远的探测器旅行者一号来看,它的速度比猎豹快得多,一秒钟就可以飞17公里,然而即便是这样,飞出奥尔特云还需要1.7万年之久。
小小的太阳系就让人类感觉到无力,那太阳系外边更加广阔的宇宙空间又该如何去旅行呢?
对此你有什么看法呢?欢迎在下方留言探讨。我是科幻船坞,感谢大家的阅读与关注
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