宇宙中基本沒有阻力，火箭發動機不停工作，速度是不是會越來越快？

根據牛頓第二運動定律：

如果物體受到的合外力不為零，它將獲得與合外力方向相同的加速度。加速大小與合外力的大小成正比，合外力越大，加速度就越大。因此，受到合外力不為零的物體將會不斷加速運動。

宇宙幾乎是真空的狀態，只要火箭發動機不斷工作，合外力不為零，火箭就能不斷加速。然而，火箭不能無限加速，也無法到達光速，只能接近光速，因為上述的表達式只能在低速的時候使用。

事實上，加速度的大小還與物體的質量成反比，而物體的質量又與速度大小成正比。在物體高速運動時，質量變化所帶來的效應不可忽略。牛頓第二運動定律更為準確的表達式如下：

物體的質量是個變數，它隨著運動速度的增加而不斷增大。當物體的運動速度達到很高時，就需要考慮這種變化。根據愛因斯坦的狹義相對論，物體的運動質量計算公式如下：

如果物體的速度為1馬赫，即340 m/s，其運動質量相比靜止時增加了0.00000000006%，幾乎可以忽略不計。然而，當物體的速度為0.9c時，其運動質量相比靜止時增加了2.23倍，質量變化已經非常顯著。

從物體的運動質量公式可以看出，當速度趨近光速時，公式中的分母趨近於零，所以運動質量趨近於無窮大。如果在此基礎上，火箭想要繼續加速，就需要無限大的推力，從而火箭就需要攜帶無限多的燃料。只有在火箭擁有無限燃料時才能一直加速到無限趨於光速，顯然，這是不現實的。因此，火箭不會無限接近光速，更不會達到光速。

答：這個是肯定的！在沒有阻力和天體引力的情況下，只要你的推進器不斷工作，那麼你的速度就能一直增加，甚至可以無限接近光速！

以上「速度一直增加」和「光速為極限」並不矛盾，因為這是收斂的無限趨近問題。

其中用到的原理：動量守恆、質能守恆、狹義相對論！

對於火箭來說，只要有燃料充分，速度就能一直增加，但是最終速度是多少，取決於你攜帶燃料的質量和推進器的噴氣速度，這裡最終速度的極限不一定是光速，只有當「燃料質量/火箭整體質量」趨近於「1」時，最終速度的極限才是光速！

對於火箭和燃料組成的系統來說，只要推進器不斷把燃料從火箭後方噴出，火箭就能一直處於「加速」狀態，速度也會越來越快，這是動量守恆的推論。

但同時，整個系統也受到質能守恆和狹義相對論效應的限制，這會導致兩個結果：

（1）飛船的最終速度，取決於「火箭攜帶燃料質量」和「推進器的噴出速度」；

（2）受狹義相對論質增效應影響，在「燃料質量/火箭整體質量」趨近於「1」時，最終速度的極限為光速，其他情況的極限都小於光速；

需要說明的是，在燃料質量為有限值時，推進器的噴出速度會影響火箭的最終速度，但並不是「相等關係」。

比如：推進器的噴出速度為20km/s，但火箭的最終速度，是可以超過20km/s，甚至遠遠超過都行，因為最終速度還取決於質量；噴出速度是相對於火箭的，火箭達到20km/s後，並不會影響火箭的繼續加速。

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可以說是的。首先定義一下「速度越來越快」這個概念。即：

火箭發動機在太空中工作，產生推力的基本原理，是利用「動量守恆」原理，在向後噴出物質的同時，從而產生相反方向的推動力。然而問題中提到的「火箭發動機不停工作」，是有問題的。至少在當前的技術下，「火箭發動機不停工作」這句話意味著火箭要能攜帶無窮的物質，這顯然是不可能的。不過，如果考慮質量漸進增加的問題，還是可以討論一番的。所謂質量漸進增加，是指如果假設火箭質量為（燃料質量 + 結構質量），一開始假設其質量有限，然後計算最終速度在質量逼近無窮大時的表現。注意這裡的結構質量也與燃料質量有關，可以近似的認為，結構質量的數值^3 = 燃料質量的數值。

可以列方程，有：

這個方程沒有考慮到相對論效應，但總體趨勢是基本沒有問題的。如果這個方程得到速度趨向於無窮大，那麼實際的速度就會無窮逼近光速。

解得：

其中，m是結構質量，M0是燃料質量，dm是單位時間裡，噴射的燃料，F是推力。之後將m用上文提到的關係替換，將t改為M/dm，計算M0-->∞時的結果，得道的結果恰恰也是無窮大。

為了更加形象的描述，這裡繪圖說明：

整體來說，最終速度與攜帶燃料的質量是成對數增長的，也就是說，速度越大，所需要的質量就會成指數級別的增長。注意上面的計算是不可以用所謂直覺來代替的，因為燃料增長的同時，質量也在增長，使得加速更難。這時，若不進行計算，那是無法得到答案的。

是的，速度會越來越接近光速，不過也有兩個前提：燃料無限多、推力無上限

①燃料無限多

我們都知道，外太空幾乎沒有氣體阻力，因此在不考慮大天體的引力條件下，火箭的飛行顯得格外簡單。

只要保證屁股後面持續噴火即可，動量守恆告訴我們，只要有物質向後噴出，那麼火箭主體就能朝相反方向加速運動。因此在這個層面上，只需要火箭攜帶的燃料無限多，那麼就能一直加速下去。

②推力無上限

在低速狀態下，牛頓動力學可以描述火箭的飛行狀態，但是到高速狀態下，相對論效應不可忽略。

最明顯的就是火箭隨著速度的上升，自身的質量開始增加，這時候主體的速度增加幅度會下降，也就是加速變得越發困難，此時唯一的解決辦法就是增大推力，如果越發逼近光速，那麼推力就要無窮限的增大，雖然最終還是不能達到光速。

只要火箭上有燃料，確實可以不停地加速，你可以一個個氫原子地燒啊，估計能加速到世界末日(???)

但是問題下面的描述里說這樣可以一直加速到接近光速就是錯的。因為飛船能加速到什麼速度極限是由燃料的效率決定的。也就是每一種燃料都會有一個繼續速度，比如氫聚變驅動的極限速度只有光速12%好像，不記得是12%還是15%，幾年前算過一次。

這個極限速度是怎麼確定的呢？其實很簡單，就是根據該燃料的能量轉化率得到其釋放的能量和剩餘質量，然後用釋放的全部能量來推動剩餘質量，就可以得到剩餘質量所獲得的速度，這個就是該推進方式的極限速度，實際推進火箭時是不可能高於這個極限速度的。因為這個極限速度是純燃料下得到的，而火箭自身存在自重，所以即使0損耗，同樣方式也只能無限趨近該燃料的極限速度，無論你帶多少燃料都一樣，帶的燃料越多，越接近而已。

宇宙中基本沒有阻力，火箭發動機不停工作，速度是不是會越來越快？

理論上在火箭發動機不斷工作下，達到無限接近光速是可能的，但實際卻是一個不可操作的問題，因為在飛船越來越接近光速時會有一個質增效應，即速度在約接近光速是，質量趨向於無限大，然而無限大的載荷下，沒有任何一具發動機可以再讓速度增加：

質量與速度的關係，在低速時不明顯，幾乎可以忽略不計

M為接近光速時的物質質量，m為實際質量，當V接近光速時，分母的值會趨向於0，因此無論m為多少值，得到的M結果都是趨向於∞

當然我們地球上沒有任何一種發動機能讓一個無限大質量的速度再增加哪怕是1MM！

當然不考慮實際情況僅僅從理論上來看，趨向無限接近光速這個論述很嚴謹，是沒有問題的，因此我們假設提問是成立！

初中物理，牛頓第二定律。力是改變物體運動狀態的原因。要想改變速度，只提供相應的力就可以做到。跟噴焰速度有毛關係。（太空中不必考慮空氣阻力，但是會有各種大質量天體萬有引力的作用，方向來源於三維空間的各個方向，且隨著與它們距離的改變，所受的各個方向的力大小也會改變。所以實際上太空中無法走直線。）火箭運動的力源於牛頓第三定律，作用力與反作用力。只要發動機繼續噴射，火箭就會受力，速度就會增加。直到燃料用盡。如果考慮燃料無限，那麼速度終將無限接近於光速。因為光速是宇宙中速度的上限。（不過即使是光，遇到黑洞也逃不出去，也就是說，你的火箭再快，碰到黑洞也然並卵。）

一看頭條，就知道有多少物理不及格的，現有化學能火箭都是建立在力的作用是相互的基礎上，火箭的速度只能無限接近於噴氣速度，如果火箭速度大於噴氣速度，你覺得是噴氣氣體推著火箭跑，還是火箭帶著噴氣氣體跑呢？其實就是一個很簡單的公司，噴氣速度＝火箭最大速度(真空)。噴氣速度－空氣阻力－重力＝火箭最大速度(大氣層)。現有人類技術能實現無限接近於光速的，只有一種飛船，光帆飛船

速度肯定是越來越快，若根據艾因斯坦的相對論，只能無限接近，比如今天加速了1，明天加速了0.1，後天加速了0.01,N天后加速了0.00……（N個0）1，一直加速，但卻永遠只能越來越接近光速;但是誰又能保證不會在某一個節點，就象當時發現超導現象一樣，出乎意料的突然一下子規矩全變了，本來是隨著溫度降低電阻越來越低，讓人意想不到的是到了某某溫度一下了變零電阻了。當初人們在突破意速時不也把音速比做不可逾越嗎？還取名「音障」，後來不也突破了嗎？然後2M,3M……，誰又能保證這個不是「光障」，一不小心逾越了，2C,3C,……也不成問題，偉人也是人，不明白人為什麼總是不停的在給自己畫上一個又一個的框框，還規定不許越過。有朝一日，又會出現個什麼論，越個光速算個什麼問題，愛因斯坦說的準確的說估計的也不是全對的，走著看才是正理，真理等著我們去發現，不全是靠推理。

說實話寶寶能問出這個問題證明寶寶是有水準的，但是「思而不學則die」，有時候很多基本的東西被忽視會導致人類在很多天馬行空的思想出現很多低級錯誤。

首先請寶寶在腦海里挖掘一下中學物理老師的音容笑貌，然後順便緬懷一下英國中世紀的一個神棍——牛頓。

牛頓這貨除了拜上帝和有事沒事借著位高權重迫害迫害萊布尼茲這些平民科學家之外，剩餘的時間都奉獻了物理學和數學。事實上牛頓對數學的研究更深（不然也和萊布尼茲打不起來）。但他在物理學上的影響太特么大了，以至於多數人都忘了這貨還是個數學家。人們一談到牛頓絕對第一個想起萬有引力，還有讓中學生內牛滿面的牛頓三大定律。

說到三大定律，簡單表達就是1.慣性定律。2.F=ma。3.作用力=反作用力。其實這三句話並沒用把牛頓的意思表達全，但已經很能說明一些問題了。

就牛頓第一第二定律來看，加速度是由力產生的。照理說只要有力一直對物體做功，那這個物體就一直加速。可是力是怎麼產生的？上過中學的都知道力是一個物體對另一個物體的作用，說白了就是一個東西推另一個東西。我們用大白話把牛頓的意思表達一遍，如何讓一個東西加速？唯一的答案是找另一個東西推著它。

接下來說火箭的推動。火箭的推動是靠發動機向後噴出氣體，由牛三定律這些氣體產生反作用力推動火箭前進。對嗎？好像沒毛病。但是牛一牛二牛三不要分開看。火箭要加速就得讓噴出的氣體反推火箭（牛一）噴出的氣體反推動火箭的前提是火箭得對氣體有力的作用，也就說火箭得推著噴出的氣體（牛三）。火箭推動噴出氣體的力等於噴出氣體推動火箭的力。問題是……氣體特么的推起來根本不費力。

當然僅僅靠火箭噴出氣體的力量推動火箭前進是可以計算的。請寶寶們翻開高中物理書，找到「動量守恆」這一章。在真空（無阻力）環境下。火箭（質量M）要從靜止達到速度V，就要把質量為m的氣體以v的速度一！次！性！推出去。其中MV（模）=mv（模）。也就是說你要讓一個100000t的火箭從靜止達到光速，你就要把100000t氣體一瞬間以光速噴出去……你特么在逗我。

先不說「光速」達不到（你給老子找一個反應以光速進行）「一瞬間」達不到（你以為二踢腳啊！），光著100000t燃料（必須是能往外噴的燃料）你給我從哪找？如果達不到「光速」和「一瞬間」的話，你又要準備成幾何倍數的燃料。我估計以現在生產氫氣的速度，咱們全球齊努力大幹10000年都不夠。所以說靠噴氣式發動機達到光速，技術上不可行，理論上也不可行。地球人不行，外星人也不行。咱們現有的太空飛行器都是靠慣性，以一個比光速慢的多的速度勻速運動。事實上助推器這玩意兒在氣壓較大的地方用處明顯的多（有空氣阻力的存在，噴氣產生的推力更大），真空環境下也就調節個軌道吧。

當然咱們拋開現有技術不談，在理論上有沒有可以讓太空飛船達到光速？其實理論上有的。下面請理工科的寶寶們翻開《大學簡明物理》找到一個叫「卡文迪許」的帥哥（那個誰！誰她媽叫你翻海賊王了！）。這個帥哥通過實驗證明了光的粒子性。也就是讓人吐血的「波粒二象性」被這個帥哥證明了。既然光有粒子性，也就是說光有「碰撞體積」，也就是說光有衝量，也就是說光可以作為推動火箭的「東西」了。最最重要的是，宇宙中光無處不在。所以我們搞了一個叫「太陽帆」的東西（請百度）。把太陽光作為推力源，不停的推動飛行器前進。可是因為現有技術的限制，還遠遠達不到光速。