达不到地球逃逸速度，我们就无法离开地球了么？

我在《冲出银河系：未来的人类将如何在星际间穿梭？》的第三种情况里提到了《三体》里的曲率驱动，然后在《为什么物体的速度无法超过光速？光又为什么能达到光速？》里又说了物体的运动速度永远无法超过光速，然后有些三体迷就从这两个地方想到了大刘在《三体·死神永生》里描述的黑域（光墓）：黑域的正式名字叫低光速黑洞，由许多曲率驱动的飞船的航迹包裹而成，它能够把黑域里面的真空光速降低到逃逸速度以下，然后根据任何物体的运动都无法超过光速，所以黑域里任何物体的速度都无法超过它的逃逸速度，所以任何物体都无法从黑域里逃出来，所以就无法威胁到其他的文明（就是把自己锁死，然后告诉其他的神级文明，我对你们已经没有威胁了，求放过，求别打我，你来打我你也出不去了~）。

我这里并不想跟大家谈黑域（光墓），曲率驱动是有科学家研究，有理论背书的。但是这个黑域是大刘根据自己的对科学理论的推演和剧情需要设想出来的一个概念，这个设想过于复杂，里面要考虑的东西太多（比如，光是考虑原子内部粒子的速度和原子的稳定性就让人够呛），加上大刘对它的原理性介绍也不是太详细，我作为一个科普媒体就暂时不多说什么。

写这篇文章主要是想纠正有些朋友对一个概念的错误理解，有些人通过大刘对黑域的描述，误以为物体无法离开黑域是因为物体的速度无法达到它的逃逸速度，无法摆脱它的引力。同样的道理，把这个问题搬到地球上来：如果我们不达到地球的逃逸速度，是不是就永远无法离开地球了？

三个宇宙速度

地球的逃逸速度是指第二宇宙速度（11.2千米/秒），此外还有绕地球飞行的最低速度第一宇宙速度（7.9千米/秒）和离开太阳系的最低速度第三宇宙速度（16.7千米/秒）。

这几个速度是怎么来的呢？我们来跟着牛顿的脑洞来走一遍。这回牛顿不是被苹果砸，而是在玩丢石头。我们都知道地球是一个球体，那么我在地球表面仍一块石头，用的力最大，石头就会仍得越远，然后我们假设我们不停的加大仍石头的力（也就是加大石头被扔的时候的初速度），那么石头会被仍得越来越远直到无限远么？

当然不会，怎么可能无限远呢，地球是一个球体，是有半径的，所以当你的速度达到一定的时候，你石头下落的那个弧度刚好跟地球本身的弧度一样了，这样我们从上帝视角看起来就是石头一直在似乎跟地面平行的飞，掉不下来了，这就是第一宇宙速度（7.9千米/秒），是所有航天器想围着地球飞的最低速度。

然后我们继续增加石头的初速度，那么总有一个时候我们石头会因为太快直接从地球表面飞了出去，地球的引力已经无法束缚它了，这就是地球的逃逸速度，也就是第二宇宙速度11.2千米/秒）。

低速航天

从上面的过程中我们可以再次清醒的看到，到底什么才是地球的逃逸速度？是你给了一个初速度然后就不管它了，它还能脱离地球引力的速度。这是重点：不是说我低于这个逃逸速度就无法离开地球了，而是，如果低于这个逃逸速度，在没有任何其他动力的情况下，它无法靠着惯性运动逃离地球。

我们把石头扔出去之后就没管石头了，这样才推导出了那几个宇宙速度，如果我们把石头扔出去了以后依然可以给石头动力呢？

假设我们有一辆飞船竖立在地面上，我们就让这个飞船以1米/秒的龟速垂直地面往上飞，那么它最终能不能离开地球呢？

当然可以！它一直以1米/秒的速度远离地球，当然到了某个时候它就脱离地球的引力范围了，这就是所谓的低速航天，单凭逃逸速度是困不住文明的。

为什么石头要至少以第二宇宙速度（11.2千米/秒）的速度被扔出，它才能逃离地球，而我的飞船可以以1米/秒的速度离开地球呢？石头被扔出去以后就没人管它了，它就那样在地球的引力场里做惯性运动了（不消耗任何燃料），但是我们的飞船在起飞之后一直不停的在消耗燃料，通过消耗燃料维持这个速度对抗地球的引力（不然地球的引力会让你立马减速到0然后掉下来），这些燃料不是白烧的啊。

所以，不要有这样的概念，不要觉得至少要到达地球的逃逸速度（11.2千米/秒）才能逃离地球，这种逃离指的是没有任何燃料助推，纯凭惯性就可以逃离地球的情况。当然，这样做明显可以节省不少能量。

不过，低速航天也不是万能的，并不是所有的引力场你都能通过低速航天从中逃逸，比如黑洞，黑洞确实可以将高速的光和低速的飞船都困住，有动力都不行，只不过原因可能跟很多人的想法有点出入。大家如果有兴趣我们可以下篇谈谈这个问题~

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