在兩百多年前，人類科技剛出現沒多久的時候，人類對速度還沒有准確的認識，那時候他們認為世界上速度最快的就是天上飛著的小鳥，但是對於人類本身的速度，以前的人很是缺乏相應的想象力。
在1885年第一輛三輪汽車制造出來之前，人類的最快移動速度是通過騎馬達到的，而馬車的速度能夠達到平均每小時三十公裏左右。
汽車發明了之後，人類只要一踩油門，就能輕松達到四五十公裏的時速，但是當時人們對於速度的認知還是不夠准確。
雖然當時的蒸氣火車已經能達到時速六十公裏，但是人們還是認為在汽車沒有擋風設備的前提下，時速如果達到六十公裏，人類會被空氣的壓力壓到窒息而亡。
直到現在我們日常使用的汽車已經能達到時速120公裏，飛機能分分鐘超音速，沖出音障，甚至我們的火箭已經能夠沖出地球前往太空了。
重力如何限制人類探索太空？
飛上天空一直都是以前人類的美好幻想之一，畢竟他們的認知中會飛的鳥兒永遠都是自由的代表。
但是因為重力與引力的存在，人類在很長一段時間內都無法實現飛行這個願望，為此許多甚至付出了生命的代價。
比如明朝有一位叫做萬戶的人，為了實現飛天夢，自制了47個火箭綁在椅子上，想要借助火箭的推力升上天空，但是火箭卻直接爆炸，萬戶為了實現自己的夢想而獻出生命。
其實萬戶的思路是很正確的，只是當時的材料無法支撐這麼強大的反推力，而且萬戶也沒有事先做好安全驗證工作，才導致這一悲劇發生。
僅僅憑借我們最樸素的感覺，我們都應該能意識到，想要離開重力的束縛，就一定要達到一定的速度，我們用力跳起，也只能跳起來一兩米然後就會被拉回地面，所以必須要用更加大的力氣起跳，換言之就是要有更大的速度。
大家可以想象一下，在一個高高的山峰上用盡全力扔一塊石頭，這塊石頭是不是會在我們力氣的作用下移動一段距離，然後在重力和初速度的作用下以弧線的軌跡往下墜落。
如果扔石頭的力氣大一些，那麼平移的這段距離是否就會更長呢？比如我們拉來一台大炮，我國的203毫米加榴炮，射程就能達到四十公裏以上，炮彈初速度能達到933米每秒，這已經是兩倍多的音速了。
那麼這樣的一顆炮彈往前平移的距離在強大爆破力的作用下，速度更快，平移距離更遠，但最終還是會落在地面上。
這時候大家應該已經想到了，如果物體飛行的初速度一直提升，那麼這個物體將會一直圍繞著地球旋轉不會掉落下來。
科學家們很早就將這個初速度計算出來了，只要能夠達到7.9公裏每秒的速度，就能擺脫地球重力的牽引作用，並將其命名為宇宙第一速度，也叫地球環繞速度。
宇宙六大速度
當然，有宇宙第一速度，就會有第二、第三速度，實際上宇宙速度一共有六個檔次，相信有不少人對此都不甚了解。
宇宙第一速度，就是7.9公裏每秒，這個速度比音速快23倍，其實已經遠遠超過我們正常認知中的速度,那些我們耳熟能詳的頂級戰鬥機，它們的速度也才一兩倍音速，偏重於速度的試驗機最高也僅能達到七倍音速左右。
前文說到這個速度也被稱為環繞速度，是因為只要能夠達到這個速度，就能在地球的上空圍繞它旋轉。當然如果在大氣層中就算能達到這麼快的速度，也會被空氣阻力減速甚至會在與空氣摩擦的時候被加熱點燃，所以人造衛星和太空站都必須停留在大氣層十分稀薄的太空之中。
圍繞著地球環繞，實際上依舊沒有擺脫地球重力的控制，所以想要離開地球重力的範圍，就必須達到更快的速度，所以第二宇宙速度就出現了。
11.2公裏每秒，這個速度並沒有比第一宇宙速度快多少，但依舊是一個難以想象的速度，西湖的寬度約為2.8公裏，我們必須在一秒鐘之內跨越四個西湖，一般人是無法想象這個速度到底有多快。
因為我們生活中根本無法接觸到速度如此之快的物體，所有剩下的宇宙速度對我們而言，不過是數字的增加而已。
第三宇宙速度是16.7公裏，這是人類目前能夠做到的極限，達到這個速度就可以擺脫太陽重力的束縛，如果速度沒能達到這麼快，就只會往太陽方向掉落而去。
第四宇宙速度其實目前科學家們也是無法確定的，因為第四宇宙速度實際上是逃離銀河系重力束縛的速度，但我們對銀河系的質量估算並不精准，質量是影響重力的根本因素，質量越大重力越大，所需要的逃逸速度也就越大。
根據推算，由於我們是在太陽系出發，所以相對於銀河系中心的超級黑洞，本身就具有一定的初速度，但即便如此我們依舊需要將速度提升到110~525公裏每秒，才有可能往銀河系的外圍前進。
第五宇宙速度則是需要逃離星系群，我們所處的星系群為“本星系群”，包括銀河系在內，擁有超過五十個星系，這些星系因為重力的原因聚在一起，而這些物質產生的重力又影響著整個星系群，所以第五宇宙速度起碼要達到1500~2250公裏每秒，這個速度已經接近百分之一光速了。
星系群之外還有超星系群，超星系群的直徑約為2億光年，是“本星系群”的二十倍。數個星系群聚集在一起，這些物質產生的重力讓我們幾乎無法離開這片區域。
有科學家認為，我們需要達到光速才有可能完全擺脫這些引力的束縛，達到第六宇宙速度，前往更加遙遠的星際，甚至抵達“宇宙”的邊緣。
人類目前能達到的宇宙第三速度
目前速度最快的飛行器是2006年發射的新視野號，在多級火箭的推動下，其在離開地球時速度已經達到16.2公裏每秒，這個速度已經可以算是達到第三宇宙速度了。
在進入宇宙空間後，飛船本身無法攜帶太多的燃料，所以飛船基本是靠一開始獲得的初速度運動的，只是可以依靠本身自帶的核能電池用以調整飛船行進方向和軌跡，所以飛船必須在地球以外獲得更快的加速度。
這個加速的方法很簡單，那就是進入木星、土星這些質量遠超地球的行星範圍內，借助它們強大的重力，為飛船增加速度。
這個加速方法叫做重力助推，主要是讓飛船飛掠過行星運動軌跡的後方，然後被行星的重力所捕捉，接著飛船借助行星圍繞太陽公轉的速度被往前帶了一段距離，獲得了加速。
形象點來說，其實就是一個人抓住從馬車上垂下來的繩子，被拉著往前走了一段路，速度變快後又把手松開。
目前人類依舊十分依賴重力助推的方式對飛船進行加速度，根本原因在於，我們人類現階段並沒有十分適合在太空加速的技術。
火箭推進需要大量的燃料，而這些燃料的重量太重，基本無法將其送到太空中，我們熟知的火箭中，有90%的重量都是燃料，除此之外還有火箭外殼和發動機的重量，飛船的重量只能占到5%以下。
所以如果推進方式沒有質的飛躍，現階段人類的太空投送能力就已經接近極限了，這也意味著飛船在太空中將會很難獲得明顯的加速。
當然，現在科學家們也研發出了電離子推進器，這是一種只需要少量燃料就能燃燒許久的發動機，缺點只在於，這種發動機的推進力量很低，只能推動一張A4紙，大概就相當於我們用嘴吹氣產生的推力了吧。
但是電離子推進器卻是十分適合太空航行，因為它所產生的加速度是可以一直積累下去的，配合上燃料輕便、燃燒效率高、時間長的特點，電離子推進器能在太空源源不斷地為飛船提供推進力。
比如日本發射的隼鳥號飛船，就是裝載了這種發動機，在飛船化學發動機全部損壞的情況下，依舊能順利運行，支撐著隼鳥號長達4年的太空探索，在這數年間，這個發動機為飛船累計增加了1.4公裏每秒的加速度。
速度限制的絕望
隨著科技的發展，人類在深空領域的加速能力也會隨之增長，現在我們已經能將無人飛船送出太陽系。
繼續發展下去，相信達到第四甚至第五宇宙速度都是有可能的，但令人絕望的是，人類似乎永遠都無法突破光速的限制，我們也許會被永遠禁錮在直徑2億光年的超星系群中了。
第五宇宙速度也才百分之一的光速，而目前科學家們正在努力研發出可控核聚變，只要研發成功，在核聚變超高的能量利用效率上看，我們是有希望達到這個速度的，屆時在宇宙中以數千公裏每秒的速度穿行並不是沒有可能。
但是比起脫離重力束縛的速度，宇宙的空曠才是真正讓人感到絕望的事情。太陽系的半徑能達到十幾光時，旅行者一號、二號、新視野號這些飛船雖然達到宇宙第三速度了，但仍然需要三四十年才能到達太陽系的邊界。
以第四宇宙速度前進，就算是500公裏每秒，想要穿越這個半徑52850光年的銀河系，就需要花三千多萬年，如此漫長的時間足夠摧毀任何一台飛船。
即便是能夠達到光速，我們也依舊需要五萬兩千年才能離開銀河系，更何況擁有質量的物質根本就沒有超越光速的可能性。
結語
所以現在的人類表面上看是被速度限制在宇宙中，實際上，即便我們能達到相應的速度，我們也沒有足夠的時間前往更加遙遠的距離探索。
但是我們並不必為這個壞消息感到沮喪，因為科技一直都在發展的道路上，我們的知識受到現在的技術水平所限制。
現在的我們無法想象如何實現超越光速跨越廣闊的宇宙空間，但在未來，也許我們可以發明出傳送門這樣的黑科技，所以我們需要腳踏實地一步步解決眼前的問題，最終所有的問題都有可能獲得答案的。
