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我們在宇宙中飛行的速度有多快?

2024-01-08科學

如果現在,在閱讀本內容時,您沒有去任何地方,那麽您的速度為零。然而,這並不完全正確。無論你在某一特定的時間裏做什麽,你仍然在以驚人的速度移動。我們都與地球一起飛越宇宙空間。準確的速度是多少,我們無法明確回答,因為這取決於我們選擇的起點。

移動中的平靜

地球繞其軸旋轉。它還圍繞太陽旋轉,太陽又圍繞銀河系中心旋轉,而銀河系正以極快的速度飛向仙女座星系……讓我們從為什麽我們感覺不到所有這些太空物體正在全速載著我們去某個地方太空的黑暗。牛頓在他的第二定律中解釋了這一點,其中品質乘以加速度產生力。

所以我們的身體就是這個方程式的品質。就地球而言,沒有力作用在我們的身體上,因此它們的加速度為零,這意味著我們處於靜止狀態。我們以與地球相同的速度移動(即與它一起),並且相對於其參考系,我們完全靜止。例如,為什麽我們在乘坐旋轉木馬時會感覺到速度呢?答案是我們實際體驗到的是加速度,而不是速度。旋轉木馬的移動速度不同,它要麽加速,要麽減速。但地球不會這樣做。

可以說,它的旋轉速度始終是恒定的。是的,我們的星球正在經歷一些放緩。3.5億年前,它的自轉速度更快,一天有23個小時。月球會稍微減慢它的速度(每天千分之二秒)。然而,這種放緩是如此之小和微不足道,以至於我們感覺不到它對自己的影響。

超音速運動

一般來說,會出現一種矛盾的情況:在靜止狀態下,我們仍然以一定的速度與地球一起移動。而這個速度,取決於我們在世界上的哪個地方,是完全不同的。由於地球是圓的,並且首先(對我們來說)繞地軸旋轉,兩極物體的旋轉速度並不那麽高,因為在 24 小時內它們描述了最小的圓。不難猜測,每天最大的圓圈是赤道居民所描述的。它們以音速移動 - 1670 公裏/小時!向我們報告的速度要小得多 - 0.5 公裏/秒(小於光速的 0.001%)。

就速度而言,地球的其他運動更為重要。在繞太陽執行的軌域上,我們的星球飛得更快。該軌域的半徑為1.5億公裏。沿著它的運動速度超過音速87倍。為了在這條路徑上保持穩定,我們必須以 30 公裏/秒的速度不斷向右移動。一般來說,行星距離太陽越遠,其軌域越長,飛行速度越慢。所有在太陽系平面內旋轉的行星都被迫改變其運動方向。因此,每隔 365 天,地球就會幾乎回到其運動的起點。

我們的地球和太陽系的所有居民與太陽一起繞著銀河系中心運動。我們距它25,000光年。太陽沿橢圓形自轉,每 220-2.5 億年旋轉一圈。假設其速度為 79.2 萬公裏/小時(220 公裏/秒)。這是很多了;以這個速度,你可以在三分鐘內繞地球飛行一圈。同時,地球繞地軸和太陽的旋轉相對於我們恒星繞銀河系的運動平面是傾斜的。

重力斥力

銀河系也不是靜態的,因為重力迫使所有超致密物質團塊相互吸引,並且在密度較低的地方根本不起作用。而我們的星系正急忙以46.8萬公裏/小時(130公裏/秒)的速度與最近的仙女座星系合並。銀河系和仙女座星系是更大天體室女座星團的一部份。不難猜測,重力正在驅使它走向一個同樣大的物體。不久前,隨著新的、強大的儀器的出現,以及我們的宇宙仍然不是均勻的,甚至巨大的星系結構也有相對速度的認識,我們可以確定它以什麽速度進行。1987年,包括銀河系在內的本地群的速度經計算為216萬公裏/小時(600公裏/秒)。

我們的地球甚至受到看似最遙遠的物質團塊的重力影響。它們吸引著我們,遙遠的星系和星系團也是如此。這種情況顯然給地球帶來了 300 公裏/秒的額外加速度,但方向與所有其他速度不同。此外,最近還發現了宇宙空洞重力斥力的重要效應。

實際上,物質數量低於平均水平的區域會排斥,而密度較大的物質會吸引。在我們的宇宙中,在與最近的超密度區域相反的方向上,存在著一個密度低於平均水平的巨大空洞。我們位於這兩個區域之間,因此吸重力和排斥力相加,各自對速度的貢獻約為 300 公裏/秒,這意味著總速度接近 600 公裏/秒。如果我們把地球的所有運動加起來,我們會發現它正在以360公裏/秒的速度向某個方向運動。這證實了宇宙微波背景放射線,這種放射線在行星運動的方向上表現得最好,而在相反的方向上減弱。