火箭的速度(火箭低于逃逸速度11.2千米/秒是怎样逃离地球的)

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大家都知道任何天体都有它自己的逃逸速度，我们地球的逃逸速度为11.2千米/秒，而我们看到的火箭发射并不需要把速度提高到地球的逃逸速度，就可以摆脱地球的引力作用。因为我们可以做个弊。通过对天体逃逸速度的研究，科学家也预言了会不会存在逃逸速度比光速还快的天体存在，这就是人类首次对黑洞的猜想。

地球的逃逸速度11.2千米/秒

生于1724年的英国天文学家兼地质学家约翰·米歇尔(John Michell),就像他的许多英国天文学家同事一样，最终进入剑桥大学工作。他思考了逃逸速度这个概念，在后来的太空计划中，这个概念成了必须考虑的事情。如果你向空中抛一个球，它会落回到地面。它抛起不了多高，地球引力施加的向下的加速度就会使它减慢到停止，然后让它再掉落下来。然而，假设超人能够把一个球抛到11.2千米/秒(大约40000千米/小时)的高速，那就意味在引力把它拉回来之前，它就已经逃走了。

我们发射火箭并不需要达到逃逸速度

看起来，这个限制似乎意味着不可能将火箭送入太空。任何看过火箭发射的人都知道，火箭起飞的速度远远低于40000千米/小时，但逃离地球的牵扯要比听起来更容易。首先火箭的速度，我们可以作个弊，把东西顺着地球自转往东发射送入太空，在赤道附近，这意味着我们只要达到大约10.7千米/秒就可以了。更重要的是，你离地球越远，逃逸速度就越低。由于火箭受到持续的推力，起飞的时候可以相对缓慢，然后越飞越高，逃逸速度也就越来越低。如果超人要把一个球扔到太空里去，就必须在抛出时就达到逃逸速度，因为球一旦离开他的手，就没有什么东西在推动它了。

米歇尔和施瓦西通过逃逸速度，对黑洞的预言

米歇尔设想了从越来越大的天体上逃离所需的逃逸速度。随着行星或者恒星的质量变大，逃逸速度也会提高。米歇尔想知道，如果质量大到逃逸速度超过光速，那会发生什么？这样的话，连光都永远无法逃离这颗恒星；没有光射得出来。看上去火箭的速度，它就会是一颗黑色的恒星，哪怕它的表面光芒万丈。（米歇尔并没有把他推测的这种特殊恒星称为黑洞；这个名字是美国物理学家约翰·惠勒(John Wheeler)直到1967年才给它们起的。）

米歌尔的想法发表在1783年出版的《自然科学会报》(PhilosophicalTransactions of the Royal Society)上，后来却无人津，一直要到20世纪初，才会有人想出一个办法，用精确的数学方法来设想那些黑色的恒星。爱因斯坦当时刚刚提出的广义相对论预言，光会受到引力的影响，因为天体的引力场弯曲了空间，就使得笔直的光线也会拐弯。

1916年，第一次世界大战激战正酣，德国物理学家卡尔·史瓦西(KarSchwarzschild)发现了一种方法，使用爱因斯坦方程，从数学上来描述一颗恒星对光的作用。施瓦西的发现这本身没什么可奇怪的，因为前人已经有过预言了(或许只有一点值得我们敬佩，史瓦西竟然在战场上还有能力来进行如此认真的数学研究),就像米歇尔从逃逸速度的基本假设得出的发现一样，史瓦西也证明，质量足够巨大的恒星会弯曲空间，让光都永远逃脱不了。

在随后印度物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡和美国人罗伯特·奥本海默的进一步研究更加确认了黑洞存在的可能。

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