第二宇宙速度一、
天文學和宇宙航行學有三個術語,叫所有受地心吸力束縛的凡軀著迷:第一宇宙速度(first cosmic velocity)、第二宇宙速度(second cosmic velocity)、第三宇宙速度(third cosmic velocity)。
關於「宇宙速度」,上海辭書出版社出版的>頁二八九有這樣的定義:「從地球表面向宇宙空間發射人造天體,在其入軌點處所必須具有的初始速度(initial velocity)最小值。」所謂「第一宇宙速度」,又稱「環繞速度」或「圓軌道速度」,指「作為環繞地球運行的人造地球衛星所必需的速度」, 相等於秒速七 .九公里,
時速二萬八千四百四十公里。所謂「第二宇宙速度」,又稱「脫離速度」或「逃逸速度」(escape velocity), 指「作為擺脫地球引力場束縛而飛往行星際空間的行星際飛行器所必需的速度」,相等於秒速十一.二公里,
時速四萬零三百二十公里。所謂「第三宇宙速度」,又稱「雙曲線速度」,指「作為擺脫太陽系引力場束縛而飛往恆星際空間的恆星際飛船所必需的速度」(註1),相等於秒速十六.七公里, 時速六萬零一百二十公里。與三種宇宙速度比較, 所有飛機都成了蝸牛。
在海平面的空氣中, 聲音的秒速大約是三百三十一公尺,時速一千一百九十一.六公里。飛越太平洋的波音七四七珍寶客機。 時速不過是一千公里左右,還追不上聲音。地球上最快的飛機烏鶇(SR-71 Blackbird), 時速也不過是三千五百二十九.四七公里,約等於音速的三倍。而第一、第二、第三宇宙速度, 分別是音速的二十三.八七倍、三十三.八四倍、五十.四五倍。
先說第一宇宙速度。一顆人造衛星,時速達到二萬八千四百四十公里,就會飛離大氣層,以圓軌道繞地球運行,與月亮為伍。不過,這樣的速度仍未能使人類擺脫地球引力。第三宇宙速度,無疑可以把恆星際飛行器推離太陽的引力場,讓它航出太陽系,在銀河系內--甚至銀河系外--永無止境地航行,看恆星、看無窮無盡的星系從上下四方移來。可是,
這樣的旅程太荒寂、太駭人:在大寒冷、大黑暗中永無休止地航過一個接一個的星塚,航過一個接一個的黑洞,沒有一個同伴跟你呼應,想停又不能停,想覓一點點的溫暖又沒有溫暖可覓。因為,這時候,你已甩離太陽的溫暖,在絕對寒冷、絕對黑暗中永遭放逐,只能遙望數百、數千,甚至數萬……數百萬光年外的寒星。對於這樣的旅程,畏神秘、怕莫測、懼寒冷的凡軀是大有保留的。
對於凡軀,理想的宇宙速度應該是第二宇宙速度。當火箭挾億萬巨靈的力量以時速四萬零三百二十公里把宇宙飛行器(spacecraft)驅動, 大地眩暈間把它推離地球的引力場,
把它砉地射入行星際空間;在隕石高歌、彗星長嘯的剎那,飛行器已泠然繞著太陽運行,像九大行星一樣瀟灑,不再受凡塵束縛。是的,一旦以逃逸速度飛離地球的引力場,你就不再受制於寒暑陰晴、雷電雨雪,人間的煩惱、愁苦、哀傷、驚怖……再也觸不到你。你超越了得失,超越了血腥、臭臊、殗穢,以水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星為侶;至於以天王星還是海王星為鄰呢,則完全由你決定。
你繞著太陽運行,看流星雨掠過視域,看順行彗星、逆行彗星循橢圓軌道、拋物線軌道、雙曲線軌道繞太陽疾射,看光環繞木星、土星、天王星靜旋,看三十四顆衛星分別繞地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星運轉。這時候,
你既屬人間,又不屬人間。你屬於人間,是因為你仍能看到美麗的藍地球;不屬於人間,是因為這時候,你不會再腐朽,不會怕體貌因四時代謝而衰於下。這時候,叫你嚮往的不再是月亮,而是遍照九大行星的太陽,是那頂從色球邊緣向外延伸好幾個太陽半徑的日冕,是日冕外以時速二百七十三萬六千公里向外拋射一百個天文單位的太陽風。
因此,不管是「宇航」還是「航天」,最吸引你的速度肯定是第二宇宙速度。
然而,要追求第二宇宙速度,真是談何容易!一架東行的波音七四七珍寶客機在香港或台灣起飛時,容量達五萬加侖的油箱要貯滿燃料。可是,飛機由跑道起飛,爬升到一萬公尺的巡航高度時,要耗去一萬加侖的燃料。剩下的四萬加侖,已足夠讓波音七四七飛越一億七千八百七十一萬平方公里的太平洋,直達北美洲西岸。追求每小時一千公里的巡航速度,已經這麼困難,更何況追求每小時四萬零三百二十公里的逃逸速度呢?
二、
然而,一個夢從你的筆端飄出……飄著……飄著……倏----地加速,就飛離了地球的引力場?
註: 以上定義見葉叔華主編,> (上海:上海辭書出版社,一九八六年十二月第一版),頁二八九。