【簡介：】在牛頓第三運動定律中指出的作用力與反作用力，相信大家都是非常熟悉的了。在日常生活中，作用力與反作用力可以說是無處不在，比如說我們平常走路的時候，實際上就是我們的腳給了地

在牛頓第三運動定律中指出的作用力與反作用力，相信大家都是非常熟悉的了。在日常生活中，作用力與反作用力可以說是無處不在，比如說我們平常走路的時候，實際上就是我們的腳給了地面施加了作用力，然后利用地面提供的反作用力前進。

類似的例子還有很多，這里就不再一一列舉了，時至今日，人類對反作用力的利用早已不是局限于地面上的行動了。其中最令人驕傲的就是，我們制造出了可以進入外太空的宇宙飛船，完成了自古以來人類就一直期待的飛天夢想。

我們都知道，宇宙飛船的動力來自于自身的火箭發(fā)動機，而且火箭發(fā)動機的推力也是來自于反作用力。于是一個讓人困惑的問題就出現(xiàn)了，在地球的大氣層里，火箭發(fā)動機向后噴氣，空氣就會給宇宙飛船提供反作用力，但是太空里沒有空氣，不能提供反作用力，宇宙飛船又是怎么前進的？

沒有反作用力的真空環(huán)境中是如何利用噴氣式發(fā)動機來推動飛船或者宇航員的？

關于這個問題，我們可以用一個簡單的實驗來加以說明，下面有請這次實驗的主角——小明出場。

現(xiàn)在小明穿上了溜冰鞋，并且站在光滑的滑冰場內(nèi)，同時他的手中還有一個籃球。小明的實驗目標是讓自己移動一段距離，條件是只能利用手中的籃球傳遞給自己的力，而且籃球不能與其他物體接觸。為了達到這個目的，小明是這樣做的。

剛開始的時候，不管小明怎么揮舞這個籃球，他都無法移動，但后來小明忽然想通了，只見他將手中的籃球用力地向正前方扔了出去，不出意外的話，這時你就會觀察到，在籃球被小明扔出去的同時，小明也在向后退行。

好的，現(xiàn)在實驗做完了（小明同學你已經(jīng)成功了，可以退下了），現(xiàn)在我們來分析一下這個實驗結(jié)果告訴了我們什么原理。

牛頓告訴我們，只有兩個獨立的物體之間，才會產(chǎn)生作用力與反作用力，因此，當小明揮舞手中籃球的時候，實質(zhì)上他和這個籃球可以看成是一個物體，那么小明當然無法從中獲得反作用力了。而當小明扔出籃球的時候，小明和籃球就變成了兩個獨立的物體，根據(jù)牛頓第三運動定律，在這個時候，藍球就會給小明一個反作用力，從而導致了小明向后退行。

同樣的道理，因為太空里沒有空氣，不能提供反作用力，所以當宇宙飛船在太空中飛行時，宇宙飛船前進動力的來源就是，火箭發(fā)動機向后噴出的物質(zhì)所提供的反作用力。為了方便理解，我們可以將宇宙飛船比做上述實驗中的小明同學，而將宇宙飛船向后噴出的物質(zhì)，比做小明手中的籃球，這樣我們就可以很清楚地了解到，在太空中宇宙飛船是怎么前進的了。

我們利用這種方式進行推進的發(fā)動機，稱之為工質(zhì)發(fā)動機，它必須利用可以實現(xiàn)熱能和機械能互相轉(zhuǎn)化的工作物質(zhì)才可以得到推力。我們可以看到，這種發(fā)動機需要攜帶大量的推進工質(zhì)，這無疑是人類探索外太空的一個巨大的障礙。

所以科學家們都對無工質(zhì)發(fā)動機相當感興趣，對此，英國工程師羅杰.索耶（Roger.Shawyer）曾經(jīng)提出了一種無工質(zhì)發(fā)動機的模型，即電磁驅(qū)動裝置（EmDrive），據(jù)稱該裝置可以利用大量的電磁波，在一個封閉的容器里產(chǎn)生動力。

電磁驅(qū)動裝置因嚴重違反了牛頓第三定律而飽受質(zhì)疑，然而奇怪的是，在實驗過程中研究人員發(fā)現(xiàn)，這種裝置的原型機似乎真的可以提供極其微小的動力。可以想象的是，如果該裝置可以在宇宙飛船上得到有效應用，那么必定是人類航天史的一個重大突破。

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