人類為了擺脫地心引力都做過哪些努力？

這個提問很有想像力，根據牛頓萬有引力定律，任意兩個質點由通過連心線方向上的力相互吸引。該吸引力的大小與它們的質量乘積成正比，與它們距離的平方成反比，與兩物體的化學本質或物理狀態以及中介物質無關。也就是說，題目中提到的地心引力可以理解成因為地球本身質量而具有的引力。

不少人第一反應都會把地心引力等同於重力，首先需要明確一點，地心引力：F=GMm/r^2，其中G為萬有引力常數，M在此特指地球質量,r為地球半徑，很明顯，地心引力≠重力，理解了這一點，我們可以把擺脫地心引力分為兩個方向。一類是飛行，比如鳥、滑翔機等等，類似喬丹等等這種「飛人」扣籃，也可以歸到這類的初階；另一類便是進入太空，比如衛星、火箭等等。

為什麼要擺脫地心引力？

似乎從有歷史開始，人類就非常嚮往像鳥類一樣在空中飛行。古希臘傳說中伊卡洛斯用蠟粘合羽毛做成翅膀，進行飛翔，卻因為飛得太靠近太陽讓翅膀的蠟熔化，墜海而亡。

2000多年前，國人就發明了風箏，可以算是人類最早重於空氣的飛行器之一，其原理對現代飛機的發展也產生了重大的影響。

因為對飛行的強烈嚮往，人類也賦予了飛行多重寓意，比如前面提到伊卡洛斯神話的例子，就詮釋了第一層關於萬能感的寓意，也就是能夠體驗無所不能的感覺，畢竟人類相較於其他生物有著更豐富的思維，使得我們對未知充滿了好奇和浪漫想像，諸如神仙、空中城堡之類。

其次便是人類對「反重力」的征服本性，比如人在高興、激動、得意等正面情緒主導的時候，會翹起腳尖、昂起頭……這些「反重力」現象，都能夠助於這些正面情緒的表達，也就是人類對於天空本身就有非常強的征服本性，尤其是頑固的重力加速度讓天空變得更危險，但正是這種危險，對於沒有翅膀的人類來說，更加深了其誘人程度。直到現在，飛行也有著自由與冒險、詩意與豪情的象徵，征服天空更意味著征服自然。

隨著工業科技的發展，社會逐漸進入現代化，這個時候人類對飛行的嚮往又多了一層現實的征服欲，進入文藝復興時期後，歐洲的學者們開始以科學的方法，探討並嘗試進行載人航空器的設計。到了18世紀末期，工業革命給自然科學技術的發展注入了強大動力，人類的航空技術也因此開始迅速發展，熱氣球、飛艇、滑翔機和飛機等眾多現代航空器在一個多世紀的時間裡相繼被發明並發展成熟，兩次世界大戰更是進一步促進了飛機製造業的進步。

到了20世紀中葉以後，人類踏入了航天領域，對於這個地球甚至宇宙的征服欲與日俱增。現在航空業已經成為人類最前沿、最具影響力的科技和產業領域，擺脫地心引力也是掙脫地球的必要手段。

人類如何征服地心引力？

擺脫地心引力進入太空，需要初速度大於11.2千米/秒，這個速度是人造天體無動力脫離地球引力的最小速度，也稱為第二宇宙速度。其實在理想狀態下，人如果可以產生足夠大的力，也是可以在非真空條件下擺脫地心引力的，但實際上，對在重力條件下成長和生活的人體來說，急速或者改變地心引力將會造成機體的功能改變，大量的血液和體液都會向人的頭部和上半身集中，從而引起頭、胸部脈管擴張，面部及上肢浮腫、下肢皺縮，血液中紅細胞下降約10%，心血輸出量減少30%，全身循環血量減少20%，還可能伴隨失去頭部知覺和身體協調感，有時還會眼冒金星或者出現幻覺。

所以平時大家口中所說的喬丹、戈登、拉文這種「飛人」距離真正的擺脫地心引力，實現太空漫步實際上非常遙遠。而要達到第二宇宙速度，高中課本中有公式：v=√2GM/R。從公式可以看出，對於逃出外太空，動力非常重要。開頭提到的諸如鳥類、飛機這樣的飛行，還可以用空氣動力學來分析研究。

比如說飛機的開山鼻祖美國萊特兄弟，他們發明了世界上第一架使用飛機「飛行者1號」，起飛重量僅僅360 kg，勉強能載一個人飛離地面，速度比汽車還慢，只有 48 km/h，最成功一次飛行只有 59秒，飛行距離260米，但原理也是來自於空氣動力學原理。

20世紀，空氣動力學研究成果顯著，可壓縮空氣動力學理論的迅速發展以及對超聲速流中激波性質的理論研究，特別是跨聲速面積律的發現和後掠翼新概念的提出，讓超音速也變為現實。

日常出行如何克服地心引力？

事實上，在日常的出行當中，想要擺脫或者減小地心引力（強調下，這裡是指向心力及重力），只要獲取相應的能量驅動，強大動力系統也可以讓汽車、火車、輪船擺脫引力束縛。比如在科幻電影《第五元素》里，主角駕駛的汽車就可以懸浮在任意高度，在現實生活中，這其實並不是「不可能」。

作為人類最常使用的出行工具——汽車，一樣也可以實現「擺脫地心引力」，前文提到無論是飛行還是逃出外太空，都需要一定的能量驅動，而對於汽車來說，這無疑來自強大的動力支持。

對於這點，雪佛蘭新一代中級SUV探界者Equinox就有類似的表達——當雄鷹展翅翱翔，Discovery攝影師竟然可以駕駛著它攀登陡崖追尋雄鷹的蹤跡……

視頻里的雪佛蘭探界者Equinox配備了2.0T+9AT的高性能動力系統，2.0T引擎最大功率191kW(260PS)，峰值扭矩為353Nm，讓整車動力輸出迅猛無比，同時匹配通用集團首款9AT變速箱，帶來更平順的換擋感受和更好的加速感。另外搭載強悍全面的智能四驅系統，可輕鬆征服各種野外複雜路況，甚至可以像片中那樣攀登陡崖。這款車作為北美市場的暢銷常青樹，已經更新到第三代，2017年4月首次登陸國內市場，立馬引起粉絲轟動，上市1個多月銷量便輕鬆突破1萬台，也間接說明了中國車迷對雪佛蘭探界者強大實力的認可。

現在高速發展的汽車行業已經讓許多不可能變為可能，只要你打開車門，就能獲取挑戰與征服自然的快感、離心的刺激和享受；汽車無限延伸著人類的步伐，也逐漸開闊了我們視野所未及的時空。普通人在日常生活中難以感受到的刺激和挑戰體驗，以及征服自然的快感，說不定上面提到的雪佛蘭探界者可以給到。另外，探界者更標配ANC主動降噪科技，在暢享速度與激情的同時，還能給車主靜謐的個人空間。

用這種剛柔並濟的方式去體驗擺脫地心引力，是不是也算汽車界的良心努力呢？

參考文獻

[1] Graves, Robert. 92 – Daedalus and Talus. The Greek Myths. 1955. ISBN 0140076026.

[2] 金舒，神秘的宇宙與天文，中國輕工業出版社，2013.ISBN 7501991995, 9787501991990.

[3] Anderson J D. Introduction to Flight (7th Edition). McGraw-Hill

Education，2011.

[4] 李成智.力學與實踐，2003，25(6)：1.

[5]屈秋林,王晉軍.鳥類飛行空氣動力學對人類飛行的啟示[J].物理,2016,45(10):640-644