夏雷圍脖

先說兩個概念，不喜歡概念的童鞋可以直接看最後一段。

第一宇宙速度又叫環繞速度，約為7.9千米每秒，發射人造衛星的時候只有達到這個速度，才能讓衛星在沒有推力的情況下繞著地球飛，而不是掉回地面上來。

既然是環繞，那顯然沒有脫離地球引力，要想脫離地球引力，至少要達到約11.2千米每秒的速度，這就是第二宇宙速度。物體如果一開始以第二宇宙速度飛行，那麼理論上說（假設宇宙中只有地球一個天體、假設沒有阻力等），即使後面沒有推力，也能飛到無窮遠處，也就是題目裡說的擺脫了地球的引力。

細心的讀者可能發現了，這兩個宇宙速度都說的是沒有推力的情況，這是個關鍵點。

慢慢飛的意思是說一直有一個小的速度。一個小的速度看著好像比較容易做到，但是要想在地球引力下保持住向外的小速度是很難的。

因為地球引力的存在，需要一個持續的向外的推力，才能保持住這個小速度，來慢慢飛。然而，我們現在的火箭、航天飛機等是靠發動機推動的，因為燃料有限，發動機沒法一直工作，到達一定高度後，發動機就會關閉，這時候向外的推力就沒有了。

假設我們有一種慢速的發動機，有個物體用這種發動機推動以一個小速度離開地球向外“慢慢飛”，因為速度慢，所以等到發動機關閉的時候，這個物體離地球還是比較近的，地球引力的效果會相當顯著。

因為地球引力是和這個小速度方向相反的，較強的引力會讓這個本來就小的速度變得更小，一直把這個速度變成零，然後又變成負數，這意味著速度變成朝向地球方向了，於是這個物體就從離開地球慢慢飛變成向著地球快速墜落了。所以這種慢慢飛只能離開地球一段時間，之後還是會落回來的。除非人類能發明一種速度慢又持續工作的發動機，那樣確實可以慢慢飛把物體送到離地球無限遠的地方去，脫離地球的引力。

所以說，慢慢飛和第二宇宙速度並不矛盾，宇宙速度說的是初始有一個大速度，後面沒有推力推動的情況，慢慢飛是說一直有推力推動的小速度情況。

最後，和火箭比起來，慢慢飛並不會讓事情更簡單。即使真能發明出“慢慢飛”飛船，還要考慮時間因素。

假設有一個“慢慢飛”飛船，每秒向上飛一釐米，地球大氣的厚度如果按1000公里算，相當於1億釐米，那麼這個慢慢飛飛船要花3年多的時間才能飛出地球大氣層，至於茫茫宇宙的星辰大海，大家可以把1000公里換成1000天文單位或者1000光年，算算要飛多久。

喬小海

這個問題其實很有意思，之所以會讓人感到困惑，是因為很多人對第一宇宙速度的含義不大瞭解。誠如該問題的後半句，慢慢飛是可以離開地球，只要保證飛行器的推力足夠就行，能飛多遠就看攜帶的燃料有多少了。這個問題的關鍵就在於正確的理解第一宇宙速度。

假如你站在地上，向前扔出一塊石頭，它將以一定的初速度向前飛行。但由於地球引力作用，石頭越飛越低，飛行數米後最終落到地上。如果你用更大的力氣扔出石頭，它將獲得更大的初速度，從而能夠飛得更遠。也就是說，石頭的初速度越大，飛得就越遠。

下面，我們來考慮更加極端的情況。首先，地球是個球體。你站在地球上扔石頭，如果石頭足夠快，它就能飛得足夠遠，剛好能夠避開地球的彎曲表面，從而不會落到地上。那麼，這個速度就是我們所說的第一宇宙速度，它又被稱為環繞速度。只要物體到達這個速度，它無需任何動力，就能繞著地球作勻速圓周運動而不會掉下來（這裡不考慮空氣阻力）。

那麼，第一宇宙速度如何計算出來？

這個推導過程其實很簡單。物體受到地球的引力提供了圓周運動的向心力，因此可以得到下面的公式：

F=GMm/r^2=mv^2/r

化簡可得：

v^2=GM/r

再把萬有引力常量、地球的質量、地球的半徑代入上式，最終可以計算出v≈7.9公里/秒。這就是物體沿著地球表面作勻速圓周運動所需要的速度。但是地球上有空氣阻力，所以航天器都要飛到幾乎為真空的太空之中。

因此，火箭起飛後不斷加速，一直加速到第一宇宙速度，以這樣的速度進入太空之後，繞地球旋轉無需動力也不會掉下來。航天器在太空中只有不斷繞地球旋轉，才能避免被地球拽下來。每個軌道高度對應不同的軌道速度，軌道越高，繞行速度越慢。例如，在150公里的軌道上，航天器的環繞速度為7.8公里/秒；而在3.6萬公里的地球同步軌道上，航天器的環繞速度僅為3.1公里/秒。

總之，第一宇宙速度是指無動力的航天器沿著地球表面作勻速圓周運動的速度。當然，如果飛行器攜帶足夠多的能量，一直向上慢慢飛也能離開地球，只不過這樣做效率太低了，實際不可取。

火星一號

先給出答案：慢慢飛不僅可以飛出地球還可以飛出太陽系，但是這裡有個前提，慢慢飛是在燃料發動機持續提供動力的情況下，並且需要有一個垂直向上的速度。相信我這麼說很多人就反對了，反對者都認為速度沒有達到第一宇宙速度是飛不出去的，這都是高中學過的！這樣認

估計很多人有疑問，那為什麼登月還需要第一軌道第二軌道逐漸登陸，不能直接慢慢飛行嗎？理由有兩點，第一是之前提出的慢慢飛行是將飛行狀態理想化了，實際操作會遇到很多問題。第二就是慢慢飛，等飛到了黃花菜都涼了，效率太低。

科學薛定諤的貓

脫離引力是不可能的，這輩子都不會脫離的。

因為引力的作用是無限遠的。第一宇宙速度，和脫離地球沒什麼關係。第一宇宙速度，指的在地球表面，引力提供向心力，恰好使航天器做圓周運動的速度。如果軌道高度越高，環繞速度就可以越低。

比如國際空間站距離地面400公里，它的環繞速度大概在7.7公里每秒左右，小於第一宇宙速度7.9公里每秒。同步軌道衛星的速度更慢，大概3公里每秒，也遠小於第一宇宙速度。

航天器在太空是失重狀態，什麼是失重狀態？和名字恰好相反，失重狀態指的是隻受到重力。例如軌道上的航天器，或者急速下降飛機裡面的乘客，都是隻受到重力。

所以，第一宇宙速度和飛離地球沒關係，想要處於失重狀態，航天器在大氣層外關掉髮動機就是失重了。即使不在穩定軌道上，在拋物線上，也會有失重狀態，只不過會掉下來而已。

想要不借助動力還不掉下來，那麼在地球邊上速度速度就要大於第一宇宙速度。你慢慢飛上去也可以，但是沒動力就會掉下來。達到這個第一宇宙速度就可以關了發動機在地球邊上繞著飛了。

蛋科夫斯基

討論這個問題，先從教科書上的一張著名插圖開始，據說這張圖是牛頓著作中的。

這張圖的意思是，假設我們在一個高山上，水平地擲出一塊石頭，如果速度比較慢的話，石頭的運動速度就是個拋物線，最終將落到地面上。

但如果速度足夠快的話，這個事情就變得不一樣，因為地球是圓的！

確實由於石頭和地球之間有重力，或石頭與地球之間萬有引力的吸引，石頭會向下落，或有向地球中心落的趨勢，當速度小的時候，我們就說是向下落。但當石頭速度足夠快的時候，我們就不能說向下了。

當速度特別特別大的時候，地球對石頭的引力不足以在短時間內就顯著地改變石頭的運動，此時石頭應該直接就飛出去了，幾乎走個直線。當然這個速度是很大很大的。

如果速度足夠大，又不是那麼大的時候，石頭會走出一個彎曲的線，如果這個彎曲線的曲率半徑正好和地球的半徑（我們忽略山的高度）相等的話，石頭就會圍繞地球運動起來，永遠都不會落地，因為它的曲率半徑永遠等於地球的半徑，石頭確實在“落”，但地球的形狀也在不斷地彎曲啊~

如果用數學公式表達的話，就是：

這裡，G是萬有引力常數，M是地球質量，R是地球半徑，速度v就是第一宇宙速度。

換句話說第一宇宙速度是有特定含義的，比如我們需要假設衛星離地面的高度和地球的半徑相比是可以忽略不計的。

另外如果恰好是這個速度，或者比這個速度稍大發射的衛星，它應該飛不久，因為衛星和“稀薄”的大氣層之間會有阻力，這個阻力會很快讓速度降下來，相應地衛星就會逐漸降低軌道高度，最後掉落到地面上。

所以運行於低軌的航天器需要定期“打氣”，即火箭發動機短暫工作，給航天器加速，以保持軌道高度。

實際發射衛星的過程，很這裡討論的稍有不同，但也很接近。比如我們會盡快讓火箭飛到一個足夠高的高度上，然後再讓火箭改變飛行角度以獲取足夠大的“水平”方向的速度。儘快飛到足夠的高度，能夠給火箭節約燃料，因為地球表面的大氣是很密集的，對航天器的運行會產生非常大的阻力。

在足夠高的高度，只要航天器能夠獲得第一宇宙速度，航天器就會進入環繞地球運行的圓形軌道。由於地球的半徑R很大，此時航天器與地球的距離仍然可以近似地用R估計。（地球半徑是6000多公里，而天宮號的運行高度只有不到400公里）

航天器進入軌道後，除非考慮“打氣”或“變軌”，否則是不需要開動發動機的。你當然可以選擇一點一點的加速，慢慢往上飛，這樣也一樣能進入軌道，但需要注意的是在此過程中你要一直開著火箭發動機，否則航天器就會落向地面。從節約燃料的角度後者並不經濟，而且控制起來也比較複雜。

物理思維

正確理解第一宇宙速度就不會有此迷茫

第一宇宙速度實際上是個理性條件下的速度，就是一個物體在地球表面繞地球環繞運動的初速度達到7.9km/s時，無需額外的動力，這個物體就可一直環繞飛行不會落到地面。誇張的說法就是李雲龍的意大利炮在水平方向打出的炮彈的初速度達到7.9km/s時，這個炮彈就成為了一個地球炮彈衛星繞著地球轉啊轉不會落下來。但是地球近表面有濃稠的大氣，所以在空氣阻力的作用下，跑斷受阻速度下降而最後落在地面。因為，各國發射的衛星都是要在離地球120KM以上的地球軌道。

衛星發射的速度和第一宇宙速度的關係

以前對第一宇宙速度的理解是火箭發射時要達到7.9km/s，但是，咱看過各種發射載人航天和衛星發射活動中，運載火箭在開始都慢悠悠的上升而後速度再逐步增大的啊！個人覺得這是“發射速度”的學術名詞引起的誤會！估計很多非專業的網友想到發射速度第一時間想到的是火箭發射的速度，然鵝火箭發射的速度再電視直播中並不是那嗖嗖的7.9km/s。衛星發射時，運載火箭開始垂直升空，速度從0慢慢加速，而後火箭會慢慢調整姿態，而後在地球的切線方向星箭分離釋放衛星，這個時候火箭的速度要達到第一宇宙速度，所以，

那麼回到問題，只要你能保持升空的速度（怎麼保持那就是題主的事了），多慢都行哪怕是0.1米每秒，最後你都會離開地球，這就和所謂的第一二三宇宙速度沒有關係了。

柳小慶

我記得《三體》裡面說三體運動的時候，有一段話很有意思。大意是這樣：

↑雙星運動↑

實際上，這個問題裡面的情形也是這樣的。確實，如果只是把一個物體送到某個高度，比如說送到10公里的高度，其實不需要任何速度上的要求。因為現在還在大氣層內，所以找個熱氣球，把東西放進去，然後讓他慢慢飄到空中就行了，速度什麼無所謂。

而這個物體維持在空中，靠的是空氣浮力作用——空氣浮力與地球引力互相對抗，保持這個物體在空中。

但是，如果是在太空呢？要知道，太空的真空環境裡面想要保持一個力與地球引力對抗，這個就很為難了。現有的比較實用的方法，就是在太空真空中可以通過氣體噴射的反衝作用獲得一個力，但是這種推力產生的方式有兩個致命的弱點：1，推力不大，很難說可以跟衛星受到的地球引力平衡；2，推力維持時間非常短，因為這種推力產生的方式跟攜帶的燃料量有關，而衛星本身不可能攜帶太多的燃料，所以不可能長時間提供推力與地球引力平衡。

所以我們可以把衛星用很緩慢的速度推到到某個高度，但是下一步，衛星就會在引力作用下墜落回地球表面。

那該怎麼做才能夠讓衛星和地球最終不至於撞回到一起呢？

答案就是，速度。所以就用火箭把衛星加速到一個速度就行了，這個時候衛星的離心力就可以與重力平衡。並且理論上說，一旦加到這個速度、進入合適的軌道，衛星就會永不墜落（當然，實際上因為在地球周圍的太空中還是有稀薄的空氣並且產生空氣阻力，導致衛星的軌道會不斷下降）。顯然，這個辦法是一個非常實用的做法。

甚至於，我們不需要火箭來給衛星加速，只要用一門足夠強力的大炮，就能夠把衛星送到合適的軌道，讓它穩定運行很長一段時間。比如說加拿大1960年代的傑拉德爾·布爾（Gerald Bull）博士主導研製的一種能夠發射人造衛星的超級大炮。

↑衛星大炮還有它的設計者↑

SilentTurbine

施鬱

（復旦大學物理學系教授）

首先需要糾正一下題目中的概念問題。 擺脫地球引力所需要的初始速度不叫第一宇宙速度，而叫第二宇宙速度。 不管第幾宇宙速度，有個前提條件，就是物體除了受到地球引力外，不受其他力，物體沒有其他的動力！或者說沒有其他的能源提供能量。

在這種情況下，如果在垂直於地球半徑的方向的初始速度達到第一宇宙速度，那麼它就不會落回到地面上，而會繞著地球轉動。就是說，地球對它的吸引力正好提供它的向心力。如果從物體參照系上來看，地球對它的吸引力正好與速度導致的離心力抵消。

如果物體的初始速度如果達到第二宇宙速度，那麼物體可以擺脫地球的束縛。為什麼呢？足夠大的初始速度意味著足夠多的初始動能。隨著距離地心越來越遠，引力勢能越來越大（實際上是絕對值越來越小，但是引力勢能是負的），也就是動能不斷轉化為引力勢能。那麼，到距離地面一定距離的時候，動能就會消耗殆盡，全部轉化為引力勢能。如果這個距離不夠遠，那麼物體就會落回地面。如果到達無窮遠才速度變為零，就意味著物體就擺脫了地球的引力。

在實際中，還有太陽。上面的討論忽略了太陽的引力，其實是說太陽對物體的引力基本保持不變。所以物體始終還受到太陽的引力，所謂“離地面無窮遠”其實不是真正的無窮遠，相對太陽來說位置變化仍然很小。可以將上面的討論用於物體和太陽，就可以知道，物體速度達到更大的速度，即所謂第三宇宙速度時，就會擺脫太陽的引力。

如果如問題所述“慢慢飛”，實際上就必須源源不斷地給物體提供能量，那是可以離開地球的。

物理文化與施鬱世界線

很高興回答您的問題！

什麼是第一宇宙速度？

第一宇宙速度，指得是物體繞地球飛行做勻速圓周運動的速度，又稱為航天器最小發射速度、環繞速度。也就是說，達到這個速度以後，物體就能夠在無動力的情況下繞著地球做圓周運動而不落到地面上。

第一宇宙速度=7.9公里/秒

這裡需要更正一點——達到第一宇宙速度，是無法脫離地心引力的。只有達到第二宇宙速度，物體才能夠無動力脫離地球引力。第二宇宙速度=11.2公里/秒，是第一宇宙速度的根號二倍。

那麼物體慢慢飛能離開地球麼？

當然能！不僅能夠離開地球，還能離開太陽系甚至銀河系呢！

前面提到的第二宇宙速度，是指物體達到這個速度以後可以無動力脫離地球引力，而如果這個物體有足夠的動力讓它一直保持一定的速度向上飛離地面，經過長時間的飛行之後，這個物體也是能夠飛離地球的。

希望我的回答能對您有幫助！

如有不準確之處，望不吝賜教！

不服軟的小軟

第一宇宙速度