不考慮摩擦，一個物體無窮遠處自由落體，最終會超光速嗎？

表面上來看，一直自由落體，就一直對物體有力的作用，速度會越來做快，應該會超過光速，簡單的用力與加速度的關係F=ma就很容易得出這個結果！

但這種思維只是建立在牛頓經典力學的基礎上，F=ma也只適用於低速狀態下，是一個近似值。隨著速度越來越快，需要越來越大的力來維持物體的加速度，因為速度越快質量就相對越大，說白了m就是只是一個變數，愛因斯坦的狹義相對論早就告訴了我們這一點，速度越大質量越大，意味著需要無窮多的能量才能讓一個物體達到光速，這顯然沒有任何可能。當然，低速狀態下我們認為m是一個固定！

所以，無論一個物體如何做自由落體，最終的速度都不會達到光速。實際上自由落體很容易讓人產生錯覺，自由落體本質上就等同於一直給物體施加力，引力也是力的一種！

而現實的情況更加「殘酷」，即使知道物體一直自由落體，比如從無限遠處朝著地球做自由落體運動，假設沒有任何摩擦力，最終的速度不但不能達到光速，甚至小到很多人認為不可能的速度，這個速度就是11.2千米每秒！

這個數字是不是很熟悉，沒錯，就是第二宇宙速度，巧合嗎？非也，是必然的。簡單思考一下，利用能量守恆定律，無窮遠處開始下落，實際上就是重力勢能不斷地轉化為動能的過程，利用下面的公式不難算出結果：mv^2/2=GMm/R v=(2GM/R)^0.5，(R--地球半徑 M--地球質量 G--萬有引力常數)！

其實，貌似自由落體一直在受地球引力，一直有加速度，但加速度開始無窮小，到達地球表面是才達到9.8，這個過程可以看做一個微積分的過程，速度確實越來越大，但最終的速度是一個定值。

還有更容易的理解方式，可以反過來思考。如果一個物體以11.2千米每秒的速度飛行，它最終會離開地球，其實也可以理解成沒有飛離地球，而是飛向了無窮遠處再返回地球！把這個過程反過來，如果這個物體從無窮遠處自由落體到地球，速度當然正好是11.2千米每秒！

一個最基本的問題，其實反應的是很多人對基礎物理掌握的情況，很多時候我們會習慣於用一種定式思維和想當然的方式去思考問題，當然得出的結果會與正確結果很不一樣，而往往這個時候，我們會對正確結果很不理解或者不願意接受！

沒關係，很多科學事實都違反我們的直覺，這很正常，畢竟我們的直覺太有局限性了，被局限在地球這個狹小的範圍內，以至於我們會用我們身邊的例子去思考問題，比如，只要給一個物體施加力，物體的速度就會越來越大！

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