物体的自由落体运动有速度吗（一个物体从无穷远的地方自由落体）

不考虑摩擦，假设宇宙中只有地球，一个物体从无穷远的地方向地球做自由落体，最终的速度能达到多少，能超光速吗？

表面来看，物体在自由落体的过程中速度会越来越快，最终物体的速度应该会达到甚至超越光速，用牛顿力学中的F=ma就能很容易得出答案。

但这种思维方式只适用于牛顿经典力学，而牛顿经典力学是建立在绝对时空观基础上的，只适用于低速世界。

而爱因斯坦的相对论告诉我们，时空并不是绝对的，随着物体的速度越来越快，物体的质量也会变大，这就是质增效应。这说明F=ma中的质量m其实是一个变量，当m越来越大时，要想维持物体的加速度，就需要更多的能量，如果达到光速，就需要无穷多的能量才行，显然这是不可能的。

所以，无论一个物体从多远的地方下落，最终都不能达到光速，更不可能超越光速。

题目中的自由落体会容易让人产生错觉，实际上自由落体就相当于持续不断地给物体施加力，以你为引力也是一种力。

实际上从无穷远的地方自由落体的物体，最终的速度不但不能达到光速，而且会远远小于光速，最终的速度只有11.2千米每秒！

这个速度是不是很熟悉？

这不就是第二宇宙速度吗？这个结果是巧合吗？并不是，而是必然的。

利用能量守恒就能很容易得出这个答案。一个物体从无穷远处做自由落体，整个过程就是重力势能不断转换为动能的过程，利用公式mv^2/2=GMm/R很容易计算出结果。

在自由落体的过程中，物体确实一直受到地球引力不断加速，加速度一直存在，不过最初的加速度无穷小，直到达到地球加速度才能达到9.8，整个加速过程其实可以看做是微积分的过程，速度虽然一直在变大，但最终的速度不是无穷大，而是一个固定值。

事实上把物体自由落体的过程反过来看，更容易理解。

地球的逃逸速度是11.2千米每秒，也就是说一个物体以11.2千米每秒的速度就能逃出地球引力，飞出地球。其实也可以这样理解，这个物体并没有逃出地球引力，它只是飞到了无穷远的地方，然后再返回地球。

如此一来，如果这个物体从无穷远的地方落向地球，最终的速度当然就是11.2千米每秒了！

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