前言 中国的科学技术发展曾经在很长一段时间里落后于那些早早进行工业革命的强国，因为我们在最关键的时候错过了那个＂时机＂，也导致了我们在近代受到列强的侵略与瓜分。在经过了艰难的抗争之后，我们终于赢得了民族的解放。 但是对于新中国来说还有着许多发展的阻碍，比如我们的工业水平、生产力基础都很低，而且还面临着强国在科技上的封锁，导致我们只能够一点点摸索，从头开始走这条艰难的发展之路。好在中国人民的智慧和意志力拯救了我们的民族，如今我们已经是一个任何国家都不能小看的强大国度。 在各种尖端的科技中，航天科技绝对是一种关乎于未来，关乎于人类命运的种类。如今的中国已经是世界上航天科技最发达的国家之一。 我们完成了＂北斗＂卫星导航系统的组建和使用，成功建立了中国的空间站核心舱，成功地将对月球进行了探索，而我们的火星车也已经正式在另一颗行星上＂上岗＂……中国在短短数十年里的航天发展让全世界无比震惊，我们长久以来孜孜不倦地研究和奋斗终于取得了成果。 牛顿的力学研究 航天科技的进步是一代代人类在数百年的时间里积累起来的，如果要追溯这科学理论的＂老祖宗＂，就不得不说近代物理学的奠基人，英国科学家牛顿了。 牛顿最有名的故事恐怕就是他通过苹果的下落总结出了万有引力定理，他的＂力学三定理＂至今都还在指导着人们的工作和生活，也是现代物理学研究的基础之一，航天科技自然也不例外。 牛顿对于引力的研究，无疑是为人们指明了研究的方向——我们只有速度够快才能够离开地球的束缚。 就像是人类不会在通常状态下离开地球一样，我们生活的这颗星球也被太阳的引力牢牢束缚着。那么为什么我们的地球没有像人类落到地面一样，向着太阳的表面坠落呢？ 那是因为我们的行星在围绕着太阳转动，地球公转所产生的离心力让我们得以和太阳保持一个稳定的距离，太阳系中的其他行星也是如此。而如果我们的速度发生了改变，当其到达一个特定的时候就会发生相对位置的改变，这些速度被称为＂宇宙速度＂。 人类能够达到的宇宙速度 上世纪中叶，人们通过对于运载火箭的研究，第一次突破了地心引力和大气层的桎梏，到达了地球之外的地方。在火箭的研究过程中，一个困扰科学家们的首要难题就是，我们的速度究竟要达到多快，才能够让火箭一直朝着太空飞去而不下坠？ 后来经过长期的研究和计算，我们知道了火箭的飞行速度起码要达到每秒7.9千米才能够摆脱重力，这一速度也被称之为＂第一宇宙速度＂，而突破第一宇宙速度是人类航天发展史上的重要里程碑。 现在在我们的地球轨道上除了天然的卫星月球之外，还有着许许多多的人造卫星，这些卫星各司其职，有的负责气候观测，有的负责地图导航，还有的负责观测宇宙……让地上人们的生活发生了巨大的改变。 其实人造卫星要保持在地球轨道上的运行，并不是速度越快越好，如果速度超过了每秒11.2千米，那么就会朝着太阳系飞去了，这一速度也被称之为＂第二宇宙速度＂。也就是说如果我们想要探测太阳系中的其他行星，飞船速度就起码要达到第二宇宙速度才行。 如果我们的目光想要放得更加长远，想要离开太阳系所处的位置飞向茫茫的银河系的话，就需要让飞行器达到＂第三宇宙速度＂了，这一速度的值是每秒16.7千米。 令人欣喜的是，人类目前的造物已经能够达到这个水准，但是我们的太阳系实在是太过于宽广了，美国发射的＂旅行者1号＂和＂旅行者2号＂飞船不停地飞行了数十年，才刚刚到达太阳系的边缘部分，而且由于电池电量的不足，人类很有可能没办法通过它们得知太阳系之外的景色了。 其他的宇宙速度 其实不用特意说明想必大家也可以＂举一反三＂，明白我们的宇宙中当然不止是这三种速度。＂第四宇宙速度＂就是能够摆脱我们庞大的星系，去探寻更加遥远空间的速度，这一速度大约是每秒120千米，而且还仅仅是科学家的猜想，因为我们的科技还没有达到这个水平。 而在＂第四宇宙速度＂之上还有＂第五宇宙速度＂，那就是逃离银河系所处的更大的本星系群的速度，也就是每秒1500千米，这对于人类的制造水平来说已经是一个不折不扣的＂天文数字＂。 或许你会觉得这已经非常夸张了，但宇宙中还有第六大速度，也是物质世界的＂终极速度＂，那就是光速。我们之所以能够观测到宇宙中其他星系群的存在，就是因为光速已经远远超过了第五宇宙速度，能够摆脱引力来到我们面前。 光速究竟是多少呢？答案是每秒30万公里，这也是物质在不扭曲的空间里能够达到的最高速度了。理论上来说，光速可以达到我们宇宙空间的边缘。 宇宙究竟有多宽广？ 既然我们已经知道了速度的极限，那么我们是不是只要在未来不断地朝着这个方向努力，制造出能够达到光速的飞船，就可以在宇宙中自由地穿行了呢？很遗憾，事实可能并不符合我们浪漫的想象，因为宇宙实在是太大了。 就拿我们熟悉的太阳系来说吧，太阳是距离我们最近的恒星，我们和太阳之间的距离大约是8光分，也就是说就连光也要经过八分钟才能够到达地球。而再往远处看看，我们离太阳系之外的距离大约是两光年，也就是说我们哪怕坐上了光速飞船，也要飞两年才能够离开我们的恒星系。 很显然，在人类最长不过百年的生命里，要乘坐光速的飞船去遨游在各个星系之间显然是不现实的。这一结论可能会让很多人感到失望，既然宇宙中最快的速度都没有办法进行星际遨游，那么我们是不是永远不能达到我们的目标了？ 其实并非如此，毕竟光速的极限是在非扭曲空间的前提下得到的，如果我们能够将宇宙空间直接进行扭曲的话，那么我们就可以在极短的时间里完成＂星际穿越＂，去往更多的地方了。 宇宙飞船的未来的发展 在了解到这一事实之后，人们也开始改变自己的思路，重新设想未来的宇宙飞船了。以往我们努力的方向都是宇宙飞船发动机的推力，只有不断地加大飞船的推力，才能够让飞船的反作用力，最终达到光速的极限。 但是要扭曲空间的话，显然只靠推进力是无法完成的，我们需要一种特殊的燃料——反物质。既然我们的宇宙是由物质组成的，那么反物质就是可以扭曲空间的存在，反物质推进器能够在宇宙中制造一个＂人工虫洞＂，快速完成空间穿越任务。 自从人们提出这个理论以来，无数科学家都在对此进行研究，甚至有一些神秘主义者认为，在美国的＂51区＂里存放着外星人的飞行器，这种飞行器就是由115号元素制成的反物质发动机推动的。 当然，我们现在已经合成出了115号元素，证明这个说法无疑是谎言，但也说明大部分物理学爱好者是同意这个说法的。近年来，研究者们已经在空间跃迁和反物质发动机方面有了一定的突破，希望可以早日看到他们的好消息！ 结语 人类对于宇宙的探索显然是永无止境的，但我们也不要因为现在人类在宇宙中的地位而感到泄气。我们生活在一颗有着46年历史的星球上，但是我们的历史不过只有500万年。 在这500万年里，我们又用一万年的时间发展出自己的文明，用五百年的时间完成了工业的突破，用100年的时间飞上了天空，用五十年的时间进入了宇宙。按照这样指数级的发展速度，说不定在二十年之后我们就可以突破物质空间的束缚，找到更新的目标呢！ 正如帕斯卡尔所言：＂人是一根会思想的芦苇＂。我们只是宇宙中连尘埃都算不上的微小存在，但是却用自己的思想和智慧一次次地突破生命的边界，到达更加遥远的地方，更加伟大的境界。 庄子表示＂吾生也有涯，而知也无涯＂，用有限的生命去追求无限的真理，正是人类在一代代的发展中展现出来的伟大勇气，也是人类灵魂的高尚和伟大之处。让我们向一代代先驱者致敬吧，没有他们＂无用＂的研究，就没有我们今天生活的这个繁荣社会。