马赫是一个物体的运动速度与音速的比值。

若马赫数的取值以一个标准大气压下、15摄氏度时，声音在空气中的传播速度340米每秒为基准。以此计算，20马赫的速度就相当于6800米每秒。

当一个物体的运动速度大于音速，也就是马赫数大于一时，那么它就进入了超音速领域。

音速就是声波在介质中的传播速度，它是不固定的，取决于介质的密度、温度、压强等因素，有些情况下音速还与声波本身的特性（比如振幅、频率）有关。也就是说，马赫数所对应的速度并不是固定的。

声波是振动能量扩散的一种形式，依靠分子间的相互作用进行传递。通常声音在密度大的介质中传播的速度更快，比如声音在液态水中的传播速度可达1500米每秒，而在空气稠密的低空中的传播速度约为340米每秒。此外，不均匀介质中的音速处处不同。另外，声音的传播依靠介质，在真空中运动的物体是不适用马赫数的。

那么如此来看，低空中的20马赫和高空中的20马赫，完全是两个概念。

在海拔1万米的高空中，那里属于平流层下部，空气比较稀薄，音速仅为295米每秒。同为20马赫的速度，1万米高空中的马克数与340米每秒的标准音速下的马赫数相比，两者之间相差了900米每秒的速度。

事实上，如果仅在低空平飞，飞行器的速度很难超过5马赫。因为空气阻力与飞行器的运动速度的平方成正比，速度越快，意味着飞行器所承受的阻力也就会越大，并且呈指数增长。

如果在万米高空飞行，由于空气稀薄阻力小，若采用性能超强的超燃冲压发动机，那么速度超过5马赫还是很轻松的，最大甚至能超过20马赫。如果还想更快，就只能使用火箭发动机了。

6.8千米每秒的速度在大气层内来说确实很快，不过在太空中不值一提，连第一宇宙速度（环绕速度，7.9千米每秒）都没有超过。这样的速度根本就摆脱不了地球或太阳的引力，更何谈飞出银河系。

如果不考虑这一点以及其他因素，仅从速度角度来说，以6.8千米每秒的速度，一艘飞行器多久能出银河系？

说实话，银河系究竟有多大，科学家们至今都没有弄清楚，总之它的直径（算银晕）大约在10~20万光年之间。

太阳系距离银河系中心大约2.6万光年，若以5万光年的半径来计算，从地球出发，6.8千米每秒的速度要飞大约10亿年才能飞出银河系。

银河系是一个旋涡星系，从窄面来看呈飞碟状，位于中央的银核比较厚，而银盘则比较薄，我们就处于银盘上。银盘的平均厚度约2000光年，而太阳系附近的银盘厚度约5000光年。

如果飞行器以6.8千米每秒的速度垂直于银盘，从太阳系的位置上起飞，飞出银河系的银盘进入银晕，也需要1.1亿年。

太阳正带着太阳系的八兄弟，绕着银河系中心以200多公里的速度高速公转。如果飞行器从太阳绕银心的公转轨道出发，想要脱离银河系的引力束缚，速度必须要达到每秒数百公里，也就是第四宇宙速度。不过银河系的质量究竟有多大，科学家们也没有弄清楚，所以这个第四宇宙速度的数值也没有定论。

公众号：科学探索菌

Mr.zhu

2025-04-27 11:29:47