03.07 地球在宇宙中的飛行速度究竟有多快?

銀河系2448547995


如果按照牛頓的絕對時空觀,每個星球都有一個絕對靜止的參考系(之前被認為是以太),那麼地球在宇宙中飛行的速度就可以有一個十分明確的值。可惜,最後牛頓絕對時空觀被愛因斯坦推翻了,時間、空間變成相對的了,沒有絕對靜止的物體作為參考談論速度就沒有意義,都是相對的。

所以,地球在宇宙中的速度可以有很多值,隨便選一個參考系地球都有一個相對的運動狀態和相對速度。比如我們就經常以太陽為參考,把太陽當成靜止來描述地球的運動軌跡和速度。這樣的話,地球自轉速度約是460米/秒,公轉速度是30千米/秒。如下圖所示:


如果把銀河系中心的黑洞作為參考系,看出靜止的。則可以發現整個太陽系都在快速圍繞銀心轉,速度是240千米每秒。如下圖所示:

如果選取另外一個星系作為參考,比如可能會和我們相撞的仙女座星系,則銀河系整個都在相仙女座星系靠近,速度是120千米每秒。比地球在銀河系內的公轉速度慢一倍。如下圖所示:

如果直接選一個宇宙邊緣的星系作為參考系,則由於宇宙膨脹,我們相對於它們就是在接近光速離去!所以說,選不同的參考系,地球的速度也不同。離開參考系談論地球在宇宙中的速度,沒有什麼意義。不過,這是我們在三維空間中無法找到一個絕對靜止的東西作為參考的原因。如果有高維空間,則我們完全可以選取高維空間的一個物件作為絕對靜止的參考物,從而計算出地球在宇宙中的絕對速度。


科學探秘頻道


不提參照系的速度都是耍流氓~

宇宙中所有星系都在萬有引力的作用下作相對運動,地球圍繞著太陽轉,太陽圍繞著銀河系中心轉,而銀河系在宇宙中還在和其它星系做相對運動;再有還要算上宇宙大爆炸以來的膨脹速度,即哈勃常數……你要算哪個速度呢?還是這些所有相對運動疊加後的一個大概速度呢?

要知道因為如此多的運動都是同時在進行的,所以真的畫出地球在宇宙背景中的運動軌跡,可能會很……滑稽,對就是滑稽。先來看看太陽系內部幾大行星的相對速度,這是比較理想化的示意,還比較簡潔明瞭。假設太陽是不動的,那麼地球的速度大概是29.8公里/秒。

而太陽系帶著地球在銀河系奔走的話,相對於太陽軌道來說,地球在做螺旋圓周運動,就像藝術體操運動員的帶操一樣,單看還挺賞心悅目的。由於銀河系的巨大,太陽距離銀心有2.6萬光年,所以繞其一週所花費的時間也非常海量的,要2.25億年。如此說來,太陽從誕生之日算起,也才大概轉了20圈而已嘛。折算速度的話,地球大概跟著太陽以240公里/秒速度在狂奔!

下面再看一個太陽帶著全部身家的運行軌跡示意,畫風已經開始凌亂了吧~

銀河系也要運動啊,銀河系再帶著龐大到恆河沙數一般的星系星體,向鄰近星系做相對運動。如果選臨近的長蛇-半人馬超星系團的話,相對於該超星系團的中心巨引源,銀河系子子孫孫的速度能達到600公里/秒。

更大尺度上,我們可以引入哈勃常數了,新修正的哈勃常數為71.9公里/(秒·百萬秒差距),而1 秒差距等於 3.26164 光年。也就是說,差不多距離每多326萬光年,宇宙的膨脹速度就會增加71.9公里左右。

那麼,照此計算的話,134億光年外的宇宙膨脹速度比光速還要快。相對於那樣遙遠的天體來說,之前計算的所有速度都可以忽略不計了,因為我們的銀河系正以超光速遠離,永不回頭~


不入流的大劉


這裡涉及到地球在宇宙中的三個速度,即圍繞太陽公轉速度,太陽攜帶地球參與銀河系公轉速度,銀河系攜帶太陽系間接帶動地球在宇宙的運動速度。

第一個,地球圍繞太陽公轉速度。地球圍繞太陽運行一週也就是我們說的一年,差不多365天零6小時,運行周長為9.4億千米。每秒速度為29.74千米一秒。是不是感覺很誇張。我們為什麼感覺不到?呵呵……這裡不解釋。想想自己在車裡,不看窗外。


第二,太陽攜帶地球參與銀河系運作速度,銀河系直徑16萬光年,太陽系在獵戶臂靠近內側邊緣的位置上。我們目前在接近近銀心點(太陽最接近銀河中心的點)1/8軌道的位置上。 太陽系大約每2.25—2.5億年在軌道上繞行一圈,可稱為一個銀河年,因此以太陽的年齡估算,太陽已經繞行銀河20—25次了。太陽系的軌道速度是217km/s,1400年可以運行1光年的距離。也可以說地球參與銀河系運動的速度達到每秒200多千米。


最後一個,來看看宇宙膨脹速度,也就是我們銀河系向外圍遠去速度。這個速度約為70公里/秒/ Mpc(“Mpc”指的是百萬秒差距,長度單位,約為326萬光年)。

是不是不可想象的速度?


壹點科譜


地球在宇宙中的飛行速度究竟有多快?

天體的運動速度有其參照物所決定的,簡單的說相對運動需要一個參考系,否則單獨是無法定義一個天體的運動速度的。

1.地球自轉速度赤道地區約為460M/S左右,但在極軸北天極與南天極位置速度為0,因為那邊是地球的旋轉軸心!

2.地球圍繞太陽公轉一圈約365天,地球距離太陽約1.5億千米,地球的速度應該能計算出來了吧,約為30KM/S左右。

3.太陽帶著地球在距離銀心2.6萬光年的位置以240KM/S的速度狂奔,約2.5億年圍繞銀心一圈。

4.銀河系帶著一幫小弟在向本星系臨近超星系團(長蛇-半人馬超星系團中心的巨引源)飛奔,速度高達600KM/S

這是太陽帶著幾個小傢伙在銀河系裡飛奔的滑稽場景,如果以巨引源為參考體系,那麼這個運動軌跡將會更加複雜!以巨引源為中心超星系團是如何運動的呢?也許應該以宇宙膨脹作為參考了,夠大的尺度已經可以用哈勃常數加入參考了。新修正的哈勃常數為71.9公里/(秒·百萬秒差距)(1秒差距=3.26光年),這個意思差不多就是每過326萬光年,宇宙膨脹的速度就增加71.9KM左右,據此計算,在134億光年外的宇宙膨脹速度即超過光速!而且觀測到遙遠天體的紅移也證明了這一點,那麼遙遠的天體觀看我們這個銀河系時是否也在以光速離他們遠去呢?


星辰大海路上的種花家


快到連光都追不上,慢到速度等於零。怎麼理解?因為速度是看參考系而定的。

比如你站在地上不動,那麼地球相對於你來說速度就為零,由於地球是指一個球體,所以這裡的相對靜止可以認為是與地面之間的速度(地面的速度,以赤道為例,是每秒465米)


如果我們將參考系換到黃道面上,那麼地球在上面繞太陽運轉的速度就是每秒30公里,沒錯,就是每秒30公里,聽著很快吧?那時因為人類接觸的事物太小了,這樣速度即便公轉一圈也要一年的時間。

我們再次將參考系擴大,這次是太陽系在銀河系裡的速度,大約是每秒240公里左右,這樣繞銀河系核心轉一圈需要2億年多些

再往下還有數不清的參考系、數不清的速度,甚至是超光速

由於宇宙膨脹,按照哈勃定律,越遠的地方遠離速度越快,那麼在離地球140億光年左右的地方,它的膨脹速度已經達到了光速,再遠一些就是超光速了(注意,相對論不能限制空間膨脹速度)。

反過來說,在那裡朝向地球射一束光,不考慮其他因素,這些光將永遠不能抵達地球,也就是連光都追不上。

期待您的點評和關注哦!


賽先生科普


地球在宇宙中確實是不停運轉的,但是直接問地球的飛行速度,其實很難回答你,因為在地球大到一定程度後,就會產生你過去沒有想到的速度。

首先你不可忽視地球的自轉速度,其次是它圍繞太陽運轉的公轉速度,當體積一定後,你還的考慮太陽系圍繞銀河系的公轉,也就是這個過程中,地球圍繞銀河系的速度。

最後一個:宇宙的膨脹速度。

首先來說說地球的自轉速度。自西而東,白天黑夜產生的根本原因就來源於此,而它的線速度達到了每秒鐘465米,也就是1674千米/小時。

接下來說說地球的公轉,這是地球重要的運用形式,繞著太陽公轉,因此誕生了地球四季,也因此演變了多樣的生命。而地球公轉的速度據科學家估計在每年9.4億千米。這個數據不可忽視。

我們再來看太陽圍繞銀河系公轉的速度。太陽圍繞銀河系轉一圈,大概需要2.5億年,算下來差不多每秒鐘250公里的速度。

最後我們再來看宇宙的膨脹速度,這個碰撞,按相對速度來講,地球也是有速度的。按照今天最精確的計算,最終給出的哈勃常數為71.9 ± 2.7 千米/(秒·百萬秒差距)

這個常數的意義在於河外星系退行速度同距離的比值。

沒想到吧,一個非常簡單的問題,竟然引出了這麼多宇宙速度。


螞蟻科學


地球處在太陽系中繞日公轉的時候同時自轉,太陽帶著太陽系這個大家庭繞著銀河系的中心公轉,銀河系整體又在運動,同時銀河系所屬的本星系群、室女座超星系團等等都在運動,要問地球的速度答案是很多的。

地球自轉一圈24個小時產生白天黑夜,自轉的平均角速度為 7.292×10^(-5)弧度/秒,而赤道上的線速度大約是466 米/秒。

地球繞太陽公轉一圈365天產生四季變化,在近日點和遠日點的速度是不同的,線速度平均為每秒30千米,為光速的萬分之一。

太陽系位於銀河系的獵戶臂上,距離銀心(超大質量黑洞,大約為太陽的250萬倍)2.6萬光年,太陽帶著包括地球在內的大家庭在繞銀心“公轉”速度大約240km/s。大約2.5億年繞銀河系一週,自太陽系誕生起,大約已經繞銀心轉了20圈。

而銀河系和仙女座大星系同屬於本星系群,而本星系群位於室女座星系團的邊緣並且在向遠離室女座星系團的方向移動。而室女座星系團又屬於拉尼亞凱亞超星系團內最大的一個星系團,而所有的星系都在朝著拉尼亞凱亞超星系團的中心巨引源移動,地球的速度是算不出來了!


這裡是科學黑洞,歡迎你們的關注與點評。


科學黑洞


這樣看相對於誰的。

相對於太陽而言

速度的大小和方向其實是相對於參考系而言,如果相對於太陽而言,地球是沿著橢圓軌道做圓周運動的,這個速度不是均勻的,這個平均線速度大概是:29.78km/s。其中最快速度是30.29km/s。最慢的速度是29.29km/s。

相對於銀河中心

不過,剛才也說到了,這是地球相對於太陽的運動。如果是地球繞著銀河系中心那就不一樣了。因為地球相對於銀河系實在有點太小了,所以我們可以研究太陽系整體相對於銀河系中心的運動情況。雖然太陽系相對於銀河系來說也比較小,畢竟銀河系當中有1000~4000億顆恆星的存在。所以,恆星系的數量也絕對不少。

這個速度如果按照萬有引力公式計算是160km/s,不過實際測得是240km/s。這是因為有暗物質的存在。

地球自轉,相對於地軸而言

地球自轉可以研究它的線速度,在地球不同的位置線速度其實是不一樣的,如果在喜馬拉雅山上,大概是411m/s,如果是在赤道附近,這個線速度大概是460m/s。

所以說,如果要研究地球的速度,其實要先定好座標系才行。


鍾銘聊科學


宇宙中的天體都在不斷的運動過程中,只是我們人類處於相對靜止中所以感覺不到


地球在自轉的同時還圍繞著太陽進行公轉,地球自轉速度是465m/s,所以說坐地日行八萬裡並不是隨口一說,地球每365天繞太陽一圈,而地球公轉的速度高達30km/s

太陽系中的所以天體都在圍繞太陽進行公轉,就是因為太陽的質量足夠大引力足夠強,同樣的道理太陽系整體也會被質量更大的天體所捕獲從而讓太陽系繞著其旋轉,太陽系深處銀河系獵戶座旋臂,銀河系的所有天體都被中心的巨型黑洞所吸引而繞著其旋轉,太陽系每2.25到2.5億年繞銀河系一圈,換算下來太陽系繞銀河系中心旋轉的速度是240km/s



地球在太陽系中,太陽系在銀河系中,銀河系本身也處於本星系群中,銀河系本身也在繞著質量更大的天體結構進行旋轉,這個質量更大的天體結構就是室女座星系團,銀河系繞室女座星系團旋轉的速度至少是600km/s以上。

雖然室女座星系團肯定還在繞著其他引力質量更大的天體結構進行旋轉,但是我們人類現在還沒有發現室女座星系團再繞什麼旋轉,畢竟可觀測宇宙的直徑只有960億光年,遠遠不是宇宙的世紀大小。

可以看出地球被太陽帶著飛奔的同時太陽也在繞著銀河系飛奔,銀河系又帶著太陽系繞室女座星系團飛奔,室女座星系團又帶著銀河系繞著更大的天體結構飛奔,而地球上的人類因為在這個系統之中,同樣有著這樣高的速度,所以我們感覺不到自己在飛速運動。


宇宙探索未解之迷


要說地球的飛行速度有多快,這個還真沒有唯一的答案。

因為如果只是說地球的公轉速度,那只有一個答案就是30km/s。

但是,地球在太陽系中,整個太陽系也在圍繞著銀河系中心公轉著,所以,在大的方向上,地球在宇宙間漫步的速度可以達到240km/s,約2.25-2.5億年繞銀河系一圈。

但是,太陽系又在銀河系中,整個的銀河系也在圍繞著室女座星系團公轉著,這個速度一定更快,至少是600km/s以上。

再往上可能還有更大的結構,因此,地球在宇宙的背景中實際的飛行速度很快。

白天黑夜取決於地球的自轉,地球自轉每個緯度處的旋轉速率不同。赤道附近的旋轉速率在465m/s。

我們為什麼沒有感覺的到如此之快的速度,是因為我們處在系統中,同樣具有著此等的速度,保持著相對靜止。


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