“你們都睡醒了？”

    伸著懶腰，打著哈欠的楚雲尷尬的看著，百無聊賴的他們問道。

    “習慣了，你們不打算說點什麽解悶嗎？”

    五號拖著腦袋瓜，看著他們問道。

    “我們到太空部隊之前，肯定需要火箭運送對不對？”

    吳剛看著他們說道。

    “沒錯啊，但是如果是太空母艦的話，不需要火箭，但逃離地球的原理還是差不多的。”

    楚雲說道。

    “1號說的沒錯。”

    虛妄說道。

    “你想問什麽？”

    五號問道。

    “我突然想到了一個詞匯。”

    吳剛說道。

    “別賣關子了，說吧。”

    五號繼續問道。

    “等效原理，你們都聽說過嗎？”

    吳剛說道。

    “交給我的物理老師了。”

    四號說道。

    “是指加速度效應和均勻引力場效應不能區分。”

    虛妄說道。

    “能夠詳細解釋嗎？”

    吳剛問道。

    “這一等效性產生於引力質量和慣性質量之間的等效，它導致阿爾伯特·愛因斯坦提出他的廣義相對論。

    愛因斯坦領悟到一個從屋頂落下來的人不會感知引力效應。

    下落的加速度正好抵消了對重量的感覺。”

    虛妄說道。

    “愛因斯坦的相對論，我看不懂多少。”

    吳剛老實的說道。

    “你聽著就可以了。”

    五號說道。

    “怎麽說？”

    吳剛問道。

    “我說道可不是相對論，說的是你那個問題。”

    虛妄提醒道。

    “說吧。”

    吳剛說道。

    “你們要知道，等效原理最好用一艘由火箭發動機，不斷推動在空間加速運動的太空船來說明。”

    虛妄看著他們說道。

    “怎麽說？”

    吳剛問道。

    “當發動機不點火時，太空船內的一切物體以自由下落狀態漂浮著，就像從屋頂下落的人無重量一樣。”

    虛妄說道。

    “這和你之前的必須差不多，具體怎麽樣？”

    吳剛問道。

    “原則上，火箭的加速度可以調節，使得太空船內的所有物體感覺到一個正好同地球上的引力或由你挑選的任何其他力相等的力。

    這個力在飛船通過空間向前運動時將物體推向飛船的後端。

    在這個加速運動的參考係中進行的任何科學實驗。

    例如研究鍾擺的擺動，或球在地板上的滾動，都將得出與太空船固定在地麵發射台上、因而根本沒有加速時一樣的結果。”

    虛妄說道。

    “我覺得有一點必須著重加以說明。”

    五號提醒道。

    “說明什麽？”

    楚雲問道。

    “你們要知道，加速度等效於均勻引力場。”

    五號說道。

    “怎麽說？”

    楚雲問道。

    “你們要知道，嚴格來說地球的引力場是不均勻的。”

    五號說道。

    “為什麽？”

    楚雲問道。

    “因為它是從地球中心點向外擴散的。”

    五號說道。

    “能夠詳細說明嗎？”

    李思特問道。

    “可以，如果你被關閉在一個升降機中，在一個一直鑽到地心的豎井中自由下落，那麽通過仔細觀察與你同乘升降機的任何兩個物體，你將發現你並不是在空間自由下落。

    當你更接近地心時，兩個物體也將沿著會聚路徑互相靠近。

    但在地球表麵，引力和加速度的等效性是幾近完美的。

    這就是為什麽從來沒有人因下落而受傷的原因，僅當地麵的阻擋使你的下落突然中止，你才會受到傷害。”

    五號說道。

    “還有嗎？”

    吳剛問道。

    “沒了。”

    五號說道。

    “我也沒了。”

    虛妄說道。

    “輪到我問了，我想問點高難度的，什麽叫做逃逸速度？”

    李思特看著五號和虛妄說道。

    “一個物體得以逃離一顆行星或恒星，即既不掉回到它們的表麵，也不進入繞它們的封閉軌道，所需要的最低速率。”

    虛妄說道。

    “能夠詳細說明嗎？”

    李思特問道。

    “你們要知道，如果地球的天體表麵上的逃逸速度隻決定於該天體的質量和大小，那麽不管是超人垂直向上拋出的石頭，或是從卡納維拉爾角發射的火箭，它們的逃逸速度是相同的。

    在環繞地球或太陽或其他大質量天體軌道上的一個物體，隻要它的速率獲得足夠的提升，就能夠逃脫。”

    虛妄說道。

    “具體怎麽說？”

    李思特問道。

    “在與質量m的中心相距r的任何地方，逃逸速度都等於2gm/r的平方根，這裏的g是引力常數。”

    虛妄說道。

    “能具體點嗎？”

    李思特問道。

    “如果把r看成是大質量天體的半徑，則上述公式給出從它表麵的逃逸速度。

    雖然很大的天體，如木星和太陽，含有比地球多得多的質量，而且總的說來引力場也較強，但它們的質量所占的體積較大，因而木星和太陽的表麵離它們的中心就比地球表麵離地心更遠。

    引力隨著離大質量天體中心的距離而減小，這就減弱了大質量天體表麵上的引力強度，因而半徑增大會降低逃逸速度。”

    虛妄看著他們說道。

    “這就完了？還有嗎？”

    李思特問道。

    “另一方麵，質量增加將提高逃逸速度。

    假設密度大致均勻。

    則質量大致正比於天體的體積。

    但由於體積正比於半徑的立方，所以總效果就是密度相同大小不等的天體的逃逸速度正比於半徑。

    半徑和質量兩者的效果部分抵消後，月球表麵的逃逸速度是2.4公裏每秒，木星表麵的逃逸速度是61.1公裏每秒，太陽表麵的逃逸速度是624公裏每秒，隻有光速的0.2％。”

    虛妄說道。

    “然後呢？”

    楚雲問道。

    “你們要知道，由於表麵逃逸速度正比於半徑而增加，要使逃逸速度大於光速，你將需要一個密度與太陽相同但直徑比太陽大500倍的天體，這是一個大小與太陽係相仿的黑洞。”

    虛妄說道。

    “但是，如果你能把一個原有的大質量天體擠壓得更小，它的表麵將更接近中心，即使質量保持不變，其逃逸速度也將增加。

    對於太陽，如果能把它壓縮成半徑僅僅2.9公裏的球，其逃逸速度將超過光速，太陽也就成了黑洞。

    這個黑洞的半徑不是太陽現在半徑的1/500，而是500的平方分之一，或0.000004。”

    虛妄說道。

    “還有嗎？”

    四號問道。

    “……”（m.101novel.com）