為了解第四宇宙速度是什麼，先來簡單瞭解一下宇宙的結構。我們生活在地球上，地球繞太陽執行，太陽又繞銀河系的中心執行。可以說，我們受到地球引力的束縛，地球又受到太陽引力的束縛，而太陽又受到銀河系的引力束縛。宇宙速度就是指地球表面上的物體無動力擺脫各種宇宙結構引力場所需的初速度。按照目前的認知，能夠確定的有第一、第二和第三宇宙速度，第四宇宙速度還無法精確計算出來。

第一宇宙速度

第一宇宙速度是指無動力的物體繞地球表面做圓周運動所需的速度，此時物體所受的引力全部用於提供向心力。透過計算可知，第一宇宙速度為7.9 km/s。

第二宇宙速度

第二宇宙速度是指從地球出發，無動力的物體擺脫地球引力束縛所需的最小初速度，其值為11.2 km/s。如果物體達到第二宇宙速度，後續無需再提供動力就能擺脫地球軌道，進入繞太陽運動的軌道。

第三宇宙速度

第三宇宙速度是指從地球出發，無動力的物體擺脫太陽引力束縛所需的最小初速度，其值為16.7 km/s。如果物體達到第三宇宙速度，後續無需再提供動力就能離開太陽系，進入銀河系的星際空間之中。

第四宇宙速度

第四宇宙速度是指從地球出發，無動力的物體擺脫銀河系束縛所需的最小初速度。由於銀河系的確切大小以及質量分佈還尚未清楚，所以無法精確計算出第四宇宙速度的大小。不過，據估計，第四宇宙速度至少在每秒一百公里以上。理論上，如果物體達到第四宇宙速度，後續無需再提供動力就能飛離銀河系，進入茫茫宇宙的星系際空間之中。然而，人類目前最快的航天器僅為70 km/s，這個速度還未達到第四宇宙速度。

笫四宇宙速度是指從地球出發，物體飛離地球后，飛出太陽系，再飛出銀河系所需的最小速度。要求出第四速度，首先我們要知道地球在物體脫離銀河系軌道上的位置。如果以地球所在銀河系的位置為物體脫離銀河系軌道的近心點，那麼第四宇宙速度就等於太陽繞銀心環繞速度的根號2倍。如果以地球所在銀河系的位置設在物體脫離銀河系軌道半交弦交點的位置，那麼笫四宇宙速度就等於太陽繞銀心的環繞速度。如果以地球所在銀河系的位置設在離銀心最近的一條脫離銀河系軌道上的某一點，那麼第四宇宙速度就是地球脫速度。

第四宇宙速度是什麼，先從宇宙速度說起

宇宙速度是人造天體進入宇宙軌道所必須的速度。以人造衛星進入繞地軌道為例，衛星想要繞地球飛行，必須達到一定的速度，速度小了就會掉回地球。物理上都學過，一個物體做圓周運動時會受到一個向心力的牽引，衛星繞地球飛行時， 由地球的萬有引力提供向心力。根據萬有引力和向心力的公式相等關係，得出衛星繞地球飛行的速度為7.9km/s，這個速度也就是第一宇宙速度。只有當飛行器的發射速度至少為這個速度時，才能繞地球飛行。而速度繼續加大的話，將會脫離地球的引力，最終繞太陽飛行，這個速度也就是第二宇宙速度，也稱為逃逸速度。飛行器是脫離地球引力的過程中，克服引力做功，動能逐漸轉化為勢能，所以初始動能不能小於脫離過程做的功。由於高度升高的過程中勢能逐漸減少，利用微積分的思想計算，得出第二宇宙速度為11.2km/s。

同樣的道理，想要飛出太陽系的話，到浩瀚的銀河系中漫遊所需要的最小發射速度，就叫做第三宇宙速度。計算方法的與第二宇宙速度的計算方法一樣，只不過將公式中的地球質量換成太陽的即可，第三宇宙速度的值為16.7km/s。

說了半天，第四宇宙速度千呼萬喚始出來。不過有了前面的鋪墊，對於第四宇宙速度的理解和計算就順理成章了。第四宇宙速度所要解釋的是飛行器脫離銀河系的最低速度，計算方法與前面類似，只不過質量和半徑相應替換成銀河系的質量和半徑即可。那麼問題來了，銀河系的質量和半徑是多少？這個目前還不能得出準確的結論。所以，目前給出的第四宇宙速度只能是個大約的數，大約110~120km/s。隨著人類科學技術的進步，飛行器速度逐漸提高，於1948年達到第一宇宙速度，1955年達到第二宇宙速度，1969年達到了第三宇宙速度，第四宇宙速度於1991年提出後，人類一直在努力，相信終會有那麼一天能夠達到。

讓我們先來了解點宇宙常識再來回答這個問題吧：相傳牛頓因為看到蘋果落向地面而發現了萬有引力，宇宙萬物是互相吸引的，地球上的物體被地球的引力牢牢吸在地球上。同樣還是牛頓他認為在地球表面平拋一個物體，如果地球有縫隙，那這個物體會繞回原處；進一步他想象一個人站在高山上平拋一個物體，物體會沿著一條曲線最終落回地面，但是拋擲速度越大投擲距離越遠，於是他設想如果平拋初速度足夠大，那這個物體將不會再落回地面，而會環繞地球運動。牛頓利用牛頓第二定律和向心力公式近似地計算出了這個初速度。牛頓把物體接近地面做圓周運動的軌道半徑近似地看作是地球的半徑，把物體所受的重力即萬有引力全部看作是物體做圓周運動的向心力，向心加速度a近似地取地球表面的重力加速度g。即公式F=ma=GMm/r²=mg=mv²/r，其中r為地球半徑，數值為6.37x10^6米/秒，g為9.8米/秒²，得到v=√gr≈7.9千米/秒。這個速度被人們稱為“第一宇宙速度”。下面我們對第一到第四宇宙速度作一全面介紹。

第一宇宙速度又叫環繞速度，是指物體接近地球表面環繞地球所需要的最小速度，也是發射人造地球衛星的最小發射速度，是最大的環繞地球速度，因為離地球越遠，引力越小，環繞速度越小，這符合開普勒定律，這個速度V1為7.9千米/秒，這裡環繞指的是圓周軌道。物體的軌跡在太陽上看來是一個螺旋線。

第二宇宙速度又叫脫離速度，是指在地球上發射的物體擺脫地球的引力的束縛，環繞太陽所需的最小速度，這個速度V2=√2V1=√2x7.9=11.18千米/秒當物體速度在7.9――11.2千米/秒之間時，物體以橢圓軌道環繞地球，比如月球在地球的引力範圍，所以探月衛星的速度還是小於11.2千米/秒，並沒有脫離地球引力。當達到V2=11.2千米/秒時，物體的軌跡在地球上看來是一條拋物線，當然在太陽上看來是一個環繞軌道。

第三宇宙速度又叫逃逸速度，是指在地球上發射的物體擺脫太陽系的引力束縛，飛出太陽系所需的最小速度，這個速度Ⅴ3=16.62千米/秒，當然這個數值是物體發射速度方向和地球公轉方向一致時計算出來的，如果不一致，速度還要大於16.7。這時物體的軌跡在地球上看來是一條雙曲線，在太陽上看來是一條拋物線飛離太陽。象美國的星際探測器“旅行者1號”現在速度已超過16.7千米/秒擺脫太陽系的束縛進入星際空間了。它的執行軌跡在地球上看來就是個開口很大的雙曲線了。

那麼第四宇宙速度是什麼呢？大小是多少呢？

第四宇宙速度指在地球上發射的物體擺脫銀河系引力束縛，飛出銀河系所需最小初始速度，大約為110――120千米/秒。如能充分利用太陽系圍繞銀心的轉速，最低航行速度可為82千米/秒，而120千米/秒是脫離銀河系的絕對速度，所以人們把這一速度稱為第四宇宙速度，不過銀河系的質量以及半徑等無法精確取值，這個數字需很久才能有公論。這時物體的軌跡在銀河系中心來看是一條雙曲線，而在地球看來是一條直線了。

當然還有第五第六宇宙速度，分別是飛出星系群和脫離全宇宙的引力的速度。估計星系群的尺度大概有500――1000萬光年，照這樣算第五宇宙速度為1500――2250千米/秒，估計宇宙半徑460億光年，質量未知，所以第六宇宙速度未知。

這是一個有科技含量的問題，為避免誤導大眾，本人決定，發表自己觀點之前，先附和一下傳統理論！

一.何為宇宙速度？

宇宙速度，是經典物理學的概念。它有一個預設前提：即從地球（或任意星球）表面發射物體，分別為圍繞地球圓周運動、脫離地球的束縛飛向行星空間、脫離太陽的束縛飛向宇宙空間所需的速度，對應第1,2,3宇宙速度，但經典物理學並未給出第4宇宙速度的概念。

二.為什麼沒有第4宇宙速度？因為，它沒有一個可供附著的參照系，而且，它是無法準確測出的概念。 在1-3宇宙速度的測試中，基本與經典物理學相吻合，但隨著速度越來越大，就會出現一些意想不到的情況。

比如，我們可以利用木星的引力，對發射體進行加速。這意味著什麼呢？經典物理學，是存在問題的！

三.經典物理學的速度存在什麼問題呢？那就是公式中的重力加速度不同，計算出來的速度值不同。問題的根源就在這裡。 一方面，速度越接近光速的萬分之一，經典物理學就會向量子力學方向靠近，經典物理學的參照系，就會逐漸造成很大的誤差。

比如可以這樣理解：重力加速度和星體的半徑有關，不同星球上的宇宙速度是不一樣的。一旦脫離了地球這個參照物，那麼宇宙速度就會變得非常不同。

科學疑惑篇@速度的等級有哪些？

愛因斯坦曾經說過這麼一句話:當速度達到或者無限接近於光速的時候，時間將會變慢甚至倒退！但是似乎人類目前科技水平無法達到這樣的境界！目前人類沒有任何的飛行器可以達到光的速度！但是對於第一，二，三宇宙速度，人類還是可以達到，也已經達到了！

1.第一宇宙速度:大約為7.9km/s！

2.第二宇宙速度:大約為11.2km/s！

3.第三宇宙速度:大約為16.7km/s!

而第四宇宙速度則是達到了110多千米每秒，目前人類還未到達！

科學解疑篇@第四宇宙速度究竟有多快？

雖然人類無法達到意義中的第四宇宙速度，但是卻沒有阻擋人類不斷"加速"的步伐！

從第一顆人造衛星的成功發射，到阿波羅成功脫離地球軌道，最後再到旅行者1號的脫離太陽系軌道！人類的速度在一次又一次的被不斷重新整理！人類也有了挑戰第四宇宙速度的激情與豪邁！

第四宇宙速度達到了110-120km/s，而光速大約為300000km/s！所以先不說達到光速，就是第四宇宙速度也是非常快了！換個角度想想，當今中國最快的高鐵速度為大約6km/s，已經是很快了，但是第四宇宙速度是其的20倍左右！所以一比較起來，就知道第四宇宙速度也是非常快的，只是宇宙太過於浩瀚，只能用光速來衡量，所以使得第四宇宙速度感覺變慢了！

換個具體的案例，就是人類發射的旅行者一號在2014年已經飛出了太陽系，但是這是經歷了37年宇宙飛行的結果！所以說這個脫離速度是達到了第三宇宙速度的，既脫離太陽系的速度！但是銀河系太大了，光飛行都要10萬年左右！更何況飛行器，所以我們恐怕沒有機會看到飛行器飛離銀河系的場景了！

科學科普篇@關於速度的知識:速度是描述物體運動快慢和運動方向的物理量！人步行的速度大約為1-2米每秒！愛因斯坦曾經說過，沒有任何物體的速度能夠超越光速！