怎样摆脱重力

Answer 1

因为重力的存在，地球上的物体要想脱离地面往上飞升，必须要获得一定向上的升力克服自身重力来实现。就比如鸟类，它们主要是靠翅膀向下煽动空气，从而获得一个向上的反作用力来克服自身重力向上飞升的。同时在飞行过程中鸟类还会用翅膀向后煽动，以便从空气中获得一个向前的推力，向前飞行。

由此我们可以知道，一个物体要想飞行，首先自身要有一定的动力系统，其次要从空气中借助向上的推力。飞机要想飞上天空，也必须具备这两个条件。飞机的动力系统当然就是自身所携带的发动机，发动机靠燃烧化学燃料，来给飞机提供动力支持。飞机机翼的设计可以帮助飞机能够借助空气获得一个向上的推力。机身的流线型设计也有助于降低飞机在空气中向前飞行时所受到的空气阻力。

接下来我们就来详细了解一下飞机的具体飞行过程。当飞机准备起飞时，发动机发动，给予飞机一个向前的推力，飞机加速向前运动。由于飞机的机翼是上面弯曲下面平直的设计，飞机在向前运动时机翼与空气之间会有一个相对速度，空气这时会被机翼分割出两股气流。

根据伯努利原理我们可知，流经机翼上曲面的气流流动速度小，流经机翼下平直表面的气流流动速度大，这时候机翼下面的气流对于机翼向上的推力就大于机翼上面的气流对于机翼向下的压力，这样就给予了飞机一个向上的合力，而且速度越大，两者的差值就越大，向上的合力就越大。这样当飞机向前运行的速度达到一定程度时，这个向上的合力就会大于飞机的重力，飞机这时候就会开始向上飞升。

然后随着飞机向前运行速度的加大，飞机会越来越快的升高，当升到一定高度时，飞机可以适当地减速，以使得自身所获得的空气向上的推力与自身的重力保持平衡，从而使自己保持在这一高度平稳飞行。

当然飞机的实际飞行情况往往比这要复杂得多，但是它们飞行的原理基本就是这样。

Answer 2

这个提问很有想象力，根据牛顿万有引力定律，任意两个质点由通过连心线方向上的力相互吸引。该吸引力的大小与它们的质量乘积成正比，与它们距离的平方成反比，与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。也就是说，题目中提到的地心引力可以理解成因为地球本身质量而具有的引力。

不少人第一反应都会把地心引力等同于重力，首先需要明确一点，地心引力：F=GMm/r^2，其中G为万有引力常数，M在此特指地球质量,r为地球半径，很明显，地心引力≠重力，理解了这一点，我们可以把摆脱地心引力分为两个方向。一类是飞行，比如鸟、滑翔机等等，类似乔丹等等这种「飞人」扣篮，也可以归到这类的初阶；另一类便是进入太空，比如卫星、火箭等等。

为什么要摆脱地心引力？

似乎从有历史开始，人类就非常向往像鸟类一样在空中飞行。古希腊传说中伊卡洛斯用蜡粘合羽毛做成翅膀，进行飞翔，却因为飞得太靠近太阳让翅膀的蜡熔化，坠海而亡。

2000多年前，国人就发明了风筝，可以算是人类最早重于空气的飞行器之一，其原理对现代飞机的发展也产生了重大的影响。

因为对飞行的强烈向往，人类也赋予了飞行多重寓意，比如前面提到伊卡洛斯神话的例子，就诠释了第一层关于万能感的寓意，也就是能够体验无所不能的感觉，毕竟人类相较于其他生物有着更丰富的思维，使得我们对未知充满了好奇和浪漫想象，诸如神仙、空中城堡之类。

其次便是人类对「反重力」的征服本性，比如人在高兴、激动、得意等正面情绪主导的时候，会翘起脚尖、昂起头……这些「反重力」现象，都能够助于这些正面情绪的表达，也就是人类对于天空本身就有非常强的征服本性，尤其是顽固的重力加速度让天空变得更危险，但正是这种危险，对于没有翅膀的人类来说，更加深了其诱人程度。直到现在，飞行也有着自由与冒险、诗意与豪情的象征，征服天空更意味着征服自然。

随着工业科技的发展，社会逐渐进入现代化，这个时候人类对飞行的向往又多了一层现实的征服欲，进入文艺复兴时期后，欧洲的学者们开始以科学的方法，探讨并尝试进行载人航空器的设计。到了18世纪末期，工业革命给自然科学技术的发展注入了强大动力，人类的航空技术也因此开始迅速发展，热气球、飞艇、滑翔机和飞机等众多现代航空器在一个多世纪的时间里相继被发明并发展成熟，两次世界大战更是进一步促进了飞机制造业的进步。

到了20世纪中叶以后，人类踏入了航天领域，对于这个地球甚至宇宙的征服欲与日俱增。现在航空业已经成为人类最前沿、最具影响力的科技和产业领域，摆脱地心引力也是挣脱地球的必要手段。

人类如何征服地心引力？

摆脱地心引力进入太空，需要初速度大于11.2千米/秒，这个速度是人造天体无动力脱离地球引力的最小速度，也称为第二宇宙速度。其实在理想状态下，人如果可以产生足够大的力，也是可以在非真空条件下摆脱地心引力的，但实际上，对在重力条件下成长和生活的人体来说，急速或者改变地心引力将会造成机体的功能改变，大量的血液和体液都会向人的头部和上半身集中，从而引起头、胸部脉管扩张，面部及上肢浮肿、下肢皱缩，血液中红细胞下降约10%，心血输出量减少30%，全身循环血量减少20%，还可能伴随失去头部知觉和身体协调感，有时还会眼冒金星或者出现幻觉。

所以平时大家口中所说的乔丹、戈登、拉文这种「飞人」距离真正的摆脱地心引力，实现太空漫步实际上非常遥远。而要达到第二宇宙速度，高中课本中有公式：v=√2GM/R。从公式可以看出，对于逃出外太空，动力非常重要。开头提到的诸如鸟类、飞机这样的飞行，还可以用空气动力学来分析研究。

比如说飞机的开山鼻祖美国莱特兄弟，他们发明了世界上第一架使用飞机「飞行者1号」，起飞重量仅仅360 kg，勉强能载一个人飞离地面，速度比汽车还慢，只有 48 km/h，最成功一次飞行只有 59秒，飞行距离260米，但原理也是来自于空气动力学原理。

20世纪，空气动力学研究成果显著，可压缩空气动力学理论的迅速发展以及对超声速流中激波性质的理论研究，特别是跨声速面积律的发现和后掠翼新概念的提出，让超音速也变为现实。

日常出行如何克服地心引力？

事实上，在日常的出行当中，想要摆脱或者减小地心引力（强调下，这里是指向心力及重力），只要获取相应的能量驱动，强大动力系统也可以让汽车、火车、轮船摆脱引力束缚。比如在科幻电影《第五元素》里，主角驾驶的汽车就可以悬浮在任意高度，在现实生活中，这其实并不是「不可能」。

作为人类最常使用的出行工具——汽车，一样也可以实现「摆脱地心引力」，前文提到无论是飞行还是逃出外太空，都需要一定的能量驱动，而对于汽车来说，这无疑来自强大的动力支持。

Answer 3

常见的在地表附近实现无重力的方法是靠飞机俯冲，大概能维持几十秒。类似方法是比较经济的，但是维持时间都长不了。

也可以靠风洞或者强磁场或浮力抵消重力。在风洞里人一直受到强烈的风。用磁场方案的话，不仅有穿磁性的衣服，而且其他电子设备肯定都用不了。在密度合适的液体里潜水当然也有诸多不便。这类方案经济成本尚可，但是局限性都较大。

如果预算足够充足的话，可以建造环球轨道列车。列车达到一定速度就可以将引力全部作为向心力，达到失重的效果，和太空站失重的原理是一样的。轨道越靠近赤道越好，但同时越靠近赤道长度越长，所需的成本越高。当然了，这种方案成本无论如何都是不可想象的。

如果列车技术进一步进步，可以安全地达到更高的加速度的话。也可以无需环球，在一个较大的范围内建造环形轨道即可。通过速度的调节，可以保证列车运转时，竖直方向上一直抵消重力的分量。当然成本依然很高，而且需要科技进步。
总结来说办法还是很多的，要实现并不难。
但是实现的效果不一，效果比较好的方案无法想象出于什么样的理由才会花这样的成本来实现。

Answer 4

重力来自于引力，有质量的物质之间均会产生引力，因此要处理重力，必须首先搞清楚质量和引力的产生机制。我们宇宙普通物质质量大约只占宇宙总质量和总能量的4%，其余23%为暗物质，剩下73%为暗能量（此处不涉及）。简单解释下普通物质的质量怎么来的，主要来自费米子（构成物质的基本粒子）和希格斯粒子的作用获得的流质量，以及由强相互作用产生的动力学质量。你应该看过爱因斯坦的质能转换方程，质量说白了就是能量在某种机制下转化而来的。

那么引力是怎么来的。宇宙中有四种基本力，强相互作用、弱相互作用、电磁力和引力，前三种力已经由标准模型统一为一种产生机制，即物质粒子之间传递信使粒子。我们知道费米子构成物质，玻色子传递信息，强相互作用即夸克（费米子的一种）间交换胶子（玻色子的一种）；弱相互作用即原子间交换w和z玻色子；电磁力即物质间交换光子（光子也是玻色子的一种）；那么既然这三种力都是物质粒子之间交换信使粒子，那么引力有没有可能也是同样的机制呢？点粒子理论（包括量子色动力学）科学家为引力的产生机制引入了引力子的概念，只不过引力子一直没有被观测到。假设在质量产生机制的过程中，同时存在引力的产生机制，就可以解释为什么有质量就会有引力。

如果能够在引力产生机制上进行干预，就有可能消除引力，但这只是思考逻辑，科技能否达到，或者有没有理论限制科技达到这种水平，未知。

Answer 5

重力来自于引力，有质量的物质之间均会产生引力，因此要处理重力，必须首先搞清楚质量和引力的产生机制。我们宇宙普通物质质量大约只占宇宙总质量和总能量的4%，其余23%为暗物质，剩下73%为暗能量（此处不涉及）。简单解释下普通物质的质量怎么来的，主要来自费米子（构成物质的基本粒子）和希格斯粒子的作用获得的流质量，以及由强相互作用产生的动力学质量。你应该看过爱因斯坦的质能转换方程，质量说白了就是能量在某种机制下转化而来的。
那么引力是怎么来的。宇宙中有四种基本力，强相互作用、弱相互作用、电磁力和引力，前三种力已经由标准模型统一为一种产生机制，即物质粒子之间传递信使粒子。我们知道费米子构成物质，玻色子传递信息，强相互作用即夸克（费米子的一种）间交换胶子（玻色子的一种）；弱相互作用即原子间交换w和z玻色子；电磁力即物质间交换光子（光子也是玻色子的一种）；那么既然这三种力都是物质粒子之间交换信使粒子，那么引力有没有可能也是同样的机制呢？点粒子理论（包括量子色动力学）科学家为引力的产生机制引入了引力子的概念，只不过引力子一直没有被观测到。假设在质量产生机制的过程中，同时存在引力的产生机制，就可以解释为什么有质量就会有引力。
如果能够在引力产生机制上进行干预，就有可能消除引力，但这只是思考逻辑，科技能否达到，或者有没有理论限制科技达到这种水平，未知。