银河系是一个圆盘形状的,如果我们垂直于银河系面飞行是不是更容易飞出银河系?

兔斯基聊科学


银河系之所以呈现圆盘状,是因为中心恒星甚至黑洞的巨大引力。

不管从哪个方向飞所受的引力永远朝着银河系中心,且这个引力大小和中心恒星或者黑洞的距离有关系,距离越近引力越大。在距离银河系中心超大恒星或者黑洞距离相同的情况下,在相同的速度前提下飞行自身速度不能借助太阳系公转的套移速度加成,所以实际速度会减慢,尽管垂直距离比水平距离会短很多,但垂直飞行速度会比水平方向飞行速度低很多。综合考虑所以不存在垂直飞行就容易飞出去这种说法。


潮先森说


如果单从技术上来说这样想真的一点毛病都没有,但从实际上来说就比较复杂了。

银河系属于一个棒旋星系,也就像楼主所说是一个圆盘形状。银道面的平面直径约为10万光年,垂直直径约为1.2万光年,从表面上看垂直于银道面的确可以更快的飞出银河系。而且由于银河系的银道面和太阳系的黄道面存在一个60度的夹角,如果垂直于银道面向上飞,基本和黄道面平行,并不完全影响利用太阳系内大行星的引力弹弓。但这些都是理想化或者表面化的问题,如果要真的飞出银河系还要面临很多深层次的实际问题。

第一、 首要问题:人类为什么要飞出银河系?

从理论上说,一个航天器只要达到110-120千米|每秒第四宇宙速度都能飞出银河系。但问题是,即便是在理想情况下,人类无论怎样飞,以银河系之浩瀚都需要巨量的时间。以第四宇宙速度为例如果要平行于银道面飞出银河系,在直线理想的情况下人类需要1.5亿年(以半径算);垂直于银道面需要18000万年。即便是有一天人类能够无限的逼近光速也需要5万年或6000年的时间,对于人来说,或者对于人类来说已经没有什么意义。

因此在现阶段人类为什么要飞出银河系是一个不尽科学家,甚至连科幻小说家也很难回答的问题,已经没有什么意义。

第二、优劣分析:平行于银河系银道面飞行的优缺点有哪些?

虽然从理论上只要时间足够,一艘飞船只要达到第四宇宙速度无论是平行于银道面,还是垂直于银道面都能飞出银河系,但由于银河系的特殊条件两者还是有明显的区别。

平行于银道面飞行的优点:一、利于补充能量:银河系大部分恒星系都位于银道面上,以平行的方式飞行能在途中获得源源不断的能量供给;二、利于加速:飞船平行于银道面飞行不仅能在飞行途中获得不断的能源供给,而且能更大限度的利用恒星或行星的引力弹弓效应,已获得更快的加速度。这对于宇航速度不高的飞船来说尤为的重要。

平行于银道面飞行尽管由以上重要的优点,但缺点同样突出。首先是距离大幅增加,从6000光年增加到50000光年(都以半径计);其次是风险增加,平行于银道面尽管能获得不断的能源供给和持续的引力弹弓加速,但由于在这个平面上有太多的天体,无形中也增加了相撞的概率,极易造成船毁人亡的发生。

第三、优劣分析:垂直于银河系银道面飞行的优缺点有哪些?

垂直于银道面的优缺点几乎和平行于银道面相对。优点是减少了飞行的距离,减少了相撞的概率,但却也因此减少了补充能量和利用引力弹弓加速的机会。

第四、航天中的两个伪概念,究竟怎样飞才最划算?

伪概念①银河系是一个圆盘:这其实涉及一个天文学划分的问题,在天文学领域通常情况下为了能够直观对一个星系进行描述,往往以大型天体做为界限,譬如说人们常说的冥王星或者柯伊伯带为太阳系疆界,也不能说错,只能说不准确,星系间更严格规范的划分应该是以引力影响范围作为依据。因此如果要按照引力影响来看银河系的话肯定不是一个圆盘形状,而更接近于一个压扁了的球体,它垂直中心点的直径应该远大于通常认为的1.2万光年。小编个人认为至少应该在4万光年以上的范围。(如上图左)

伪概念②宇航飞行是直线飞行:在航天领域可以说就没有所谓的直线飞行,即便是能达到光速也受到曲率的影响会产生一定的弯曲。如上图右所示,飞行的速度越慢越容易受各种情况的影响,飞成弧形,甚至曲线。

那么综合利弊从实用角度考虑,假设人类飞出银河系成立,那么到底应该怎样飞呢?其实这主要取决于两个原因:飞行速度、飞船能源的自持力。假设说这艘飞船能达到光速的10%以上,那么这艘飞船减速、补充能源所需的时间和代价就将会变得非常巨大,运用引力弹弓的效果和难度之间也越来越不成正比,而且在星系群内航行也无疑增加了相撞的概率。除此之外按照一般思维,如果人类真能将一艘飞船加速至光速的10%,那么这艘飞船的自持力一定非常可观,所以我认为在这种情况下应该选择垂直于银道面,以节省时间。反之,如果如果不能将一艘飞船加速至光速的10%,还是老老实实的围着银道面转圈圈吧。

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【静态的银河系被描绘成(一个)圆盘形状】

看星河,静态的银河系被描绘成圆盘形状。盘面约 10 亿光年,中心高差约 1.2 亿光年。

如果真的是这样,垂直于银河系盘面飞行,(想象)更容易飞出银河系。

【但】真实状况,(并) 不是这样!!!

【动态的银河系】①众星围绕着 [银心] 飞旋;②银心带着众星驰弦。( 附:太阳系动图,配合理解 )。

(这)【很难想象。但很重要】!

垂直于 [银河系盘面] 飞行有两种路径

1,(垂直)超过银河的飞行速度。

让 [你] 的飞行速度 比 [银河] 的飞行速度【更快】飞到 [银河] 的前面去。无法想象,(那)【 需要多么大的能量啊 ?!】

2,静止不动。(爽)!

如果 [你] 有“超能量”,保持自身静止不动,让银河把 [你] “丢下”。这样,自己静止不动,轻松地飞出银河系,其不更爽 !?

但,(这)【不可能】!

宇宙,古往今来,上下四方,万事万物,弦旋旋弦 …… (我们)知之甚少!

【人类智慧。始终在路上 …… 】

[中和悟道] 2020-02-23 (网络图片)





中和先生326


银河系是碟状圆盘形状,直经约10万光年。中间厚有6000光年,到太阳系所在的边缘就只有一半厚度了。

巨大的银行系以四条旋臂组成的银盘为主体,围绕着中心的银球不停地旋转,看上去就像急流中的漩涡。因为银盘中的所有恒星和星云都受到了银心黑洞及密集大恒星的引力影响。

当然以太阳系为坐标试图飞出银河系的深空飞行器也为银心引力所牵制。然而飞行器要飞出银河系首先要具备第三宇宙速度16.7km/s飞出太阳系,在此基础上初速度必须提高到120km/s的第四宇宙速度,也就是银河系逃逸速度。飞行器才能飞出银河系。

但这个飞行是借助了太阳系本身的公转速度217km/s,换言之飞行器实际的银河系逃逸速度是337km/s。况且飞行器在飞出太阳系提速的过程中还可以运用飞行过程中遇到的其它恒星产生的引力弹弓效应更快地达到逃逸速度。

而如果放弃银河系平面飞行,改用垂直飞行。看似在距离方面大为缩短,实际飞行将不能借助太阳系的公转速度,甚至还要消除公转带来的惯性力量,以及银心引力的夹角增量。飞行器垂直飞出银河系的实际逃逸速度可能要337km/s的10倍以上。所以垂直飞出银河系要比平面飞出难很多,几乎难以实现。

可是人类真的要飞出银河系,以现有的物理理论知识去解释可以说是不可能实现。因为银河系直径就达10万光年,即便我们拥有了光速飞行器,穿越银河系也需要10万年。10万年都要赶上原始智人走出非洲至今的时间了。说来说去,还是宇宙太浩瀚,人类太渺小。

但我们也不要因此灰心。因为空间距离可能只是一个可变的纬度而已,如果人类的物理理论能获得突破性的进展,科技技术进而能够制造出反重力引擎,驾驭的飞行器能随时进入虫洞。那也许宇宙距离就不是问题了,飞出银行系也就不是人类的梦想了。





科学的奥秘


太阳系距离银河系边缘数万光年,而银河系厚度3000多光年。相比而言垂直银盘飞行确实更容易飞出去。但对现代人类没有意义,人类连1光年都不能跨越,想跨域3000光年有点太早了。

银河系实在太大了,最新的探测数据表明银河系的直径可能在20万光年,而最初的探索中,科学家们认为银河系的直径只有几万光年,而20万光年直径这个数字可能在未来的探索中再一次被刷新,即便是太阳系直径可能也在2光年左右,而人类飞行最远的探测器旅行者一号飞出去220亿公里,还不到光一天传播的距离(约260亿公里),连太阳系都没有飞出去却想着飞出银河系,实在是有点太不自量力了。对于现代人类来说,飞出银河系并不是需要考虑的问题,因为即便集中人类所有的力量也办不到,是人类认识水平的限制,指望目前的这种飞行模式,飞出银河系简直是妄想。所以目前人类要做的就是不断地探索,包括探索太阳系,用望远镜探索遥远的星空,提升人类对宇宙的认识。

太阳系的简化模型也是扁平盘状,但人类发射的探测器却并不是垂直于太阳系盘,而是沿着盘状构造向外侧飞去,目的是研究太阳系的构造,研究行星的特征等,提升人类对宇宙的认识,只有认识提升,才能找到飞出太阳系乃至银河系的办法。以银河系的广度,现有的任何方式都飞不出去,飞行速度不够,人类的寿命也不够,只有不断探索找到类似于虫洞的宇宙特殊构造,才能极大地缩短飞行时长。所以人类目前发展的重点是探索,而不是飞到这飞到那,所有的航天项目都有明确的目标,而且是很现实的目标,旅行者一号二号是为探索太阳系外侧行星发射的,只不过探索任务完成后燃料仍有剩余所以美国才控制它们向更遥远的地方飞行,新地平线号是也是为了类似的探索项目,本质上仍是基于了解太阳系的目的进行的,不是为了往出飞,光飞有个什么作用。

相较于银河系的直径和厚度,垂直于银盘向外飞行确实更容易,前提是人类得有那个实力,要不然一切都是空话。即便是曲速飞行器,要跨越3000光年厚的银盘也不是简单的事情,要耗掉的能源是我们无法想象的,整个地球的能源也未必够。


来看世界呀


理论上来讲的确如此,银河系属于旋涡星系中的棒旋星系,形状比较接近于扁平的圆盘,中间核球处是超大质量黑洞,聚集着大量的老年恒星,等着被黑洞吞噬。银河系的直径20万光年,中心核球的厚度大约是1.2万光年,太阳系位于银河系的旋臂之上,距离银心大约2.6万光年处。因此飞出银河系最近的方式就是垂直银河系平面飞行,距离不超过6000光年。

那么有人可能会有疑问,为什么人类发射的探测器不垂直于太阳系的黄道面飞行,不更利于飞出太阳系吗?这跟垂直于银河系飞行应该是同样的道理才对呀?实际上并非如此,太阳系的八大行星虽然主要都集中在黄道面上下,整体看上去太阳系就像是一个圆盘状,但如果继续向外去看,天文学家提出过一个猜想,认为在最外层有一个特殊的结构,它们是长周期彗星的大本营,那就是奥尔特云,最外层直径大约是2光年,这也被认为是太阳引力所能作用范围的极限。

奥尔特云整体看上去就像是一个人球体包裹着太阳,因此无论向哪个方向去飞行,最终都要飞行过1光年的距离才算是真正的飞出太阳系。而如果垂直于黄道面来飞行,那意味着只能靠着自己携带的能源,借助不到大行星的引力弹弓效应了,同时探测器都有着自己的探测任务,垂直于黄道面飞行,就探测不到大行星了。

天文学家通过对银河系内大量恒星的观测构造出了银河系的整体形象,发现太阳系的黄道面和银盘之间有着六十度的夹角。而目前发射的五颗星际探测器,几乎都是沿着黄道面的方向来飞行,所以说旅行者一二号等飞行方向都和银盘之间有一定夹角。但理论上来讲旅行者号姐妹最终也只能绕着银心运动,因为速度完全不达标,不能达到第四宇宙速度。



银河系内恒星主要都集中在旋臂之上,是质量聚集区,但恒星分布的密度并不高,例如距离我们最近的就是比邻星,4.22光年之外。这个距离对于人类来说就是天涯海角般的距离。但是依然都在受着银心引力作用。因此在银河系内飞行要受到银心的引力作用,速度不达标无论如何是飞不出银河系的。

实际上按照人类目前的科技水平,飞出直径两光年的太阳系都难如登天,现在距离我们最远的探测器是旅行者一号,它目前距离我们220亿公里,速度大约是17公里每秒,超过了所在位置的第三宇宙速度,最后可以飞出太阳系,但按照目前速度,飞出太阳系大约需要17000年。




科学黑洞


不可能。

那个圆盘是个巨大的漩涡,万有引力作用到圆盘的最外圆周。

银河系中所有恒星都在以黑洞为轴心,旋转着试图挣脱黑洞的引力。

人类太过渺小,地球的引力勉勉强强挣脱,太阳系都走不出去。幻想一种迥异于恒星挣脱黑洞引力的方式逃出银河系,痴人说梦。


白楼a


怎么确定银行系或者更大的宇宙是客观存在的?几万光年的距离,我们现在望见得就是几万年前的存在了吧!



正旺电商


垂直于银河系飞行?想都不要想。打个比方:我们用绳子栓着一个球,上面放上蚂蚁,我们用蚂蚁能适应的速度旋转(让蚂蚁能适应球体的环境)。“蚂蚁们”要逃离地球,有第一、二、三宇宙速度。而这三种速度还是在银河系水平速度(还是借用银河系离心力,垂直飞行?梦都不要。)我们的宇宙(我们感观的宇宙还是平面宇宙,多层或许是四维)我们还没搞清楚,也许我们(子、孙有限的范围内)搞不清。这个问题就留给孙的孙的孙……,愚公移山,希望总是给人信心和力量,可不知“上天”是怎么想的。垂直飞行,痴人说梦。


手机用户醉翁闲人


圆盘形状只是可见部分,加上不可见的暗物质暗能量我们无法判断星系的真实形状。它也可能是悬浮在宇宙空间的球形或者其他形状。也可能像一汪浑水,星系是被搅动悬浮的泥沙,暗物质好比充满空间的水。


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