首先熱烈慶祝神舟十四號(hào)的發(fā)射！（雖然已經(jīng)快一個(gè)月了）

一系統(tǒng)由兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成，如果這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)只受到他們之間的相互作用，則這系統(tǒng)的總動(dòng)量保持恒定，這就是動(dòng)量守恒定律

動(dòng)量守恒定律可以說(shuō)是當(dāng)今物理學(xué)最普適的定理之一，大到恒星黑洞，小到質(zhì)子原子，如不遵從這一定律

? 設(shè)在某一時(shí)刻，火箭和燃料的總質(zhì)量為M，他們對(duì)地面（基本參考系）的速度為v，噴出的燃料相對(duì)火箭速度為u，則經(jīng)過(guò)時(shí)間dt后，火箭動(dòng)量的改變量為：[（M-dM）（v＋dv）+dM（u+v）]-Mv=Mdv+u（dM）

根據(jù)動(dòng)量守恒定律（當(dāng)火箭在外層空間時(shí)引力與空氣阻力作用較小，這里做近似處理時(shí)略去），Mdv+u（dM）=0，即dv=-u（dm/m），假如噴氣速度u是恒定的，火箭最終質(zhì)量為m，對(duì)上式積分可得到v=u·ln（M/m），這就是著名的齊奧爾科夫斯基火箭方程

觀察這個(gè)式子，第1個(gè)值得注意的點(diǎn)是，火箭的末速度v與噴氣速度v成正比，而常規(guī)化學(xué)燃料的最高噴氣速度大概是5千米每秒，因此相比常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)，離子發(fā)動(dòng)機(jī)或者光子發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)疑更加劃算，帶電粒子在電場(chǎng)中甚至可以接近于光速，可惜這樣噴射物的質(zhì)量太小，無(wú)法達(dá)到足夠的加速度，或許未來(lái)我們可以采用常規(guī)推進(jìn)與離子發(fā)動(dòng)機(jī)相結(jié)合的方式，在需要極具加速或者減速的時(shí)候，采用常規(guī)發(fā)動(dòng)，而在漫長(zhǎng)的太空旅行中使用離子發(fā)動(dòng)（實(shí)際你也可以在一些科幻小說(shuō)中看到這些）

第2個(gè)點(diǎn)是v與質(zhì)量比的對(duì)數(shù)成正比，這意味著想要獲得更高的速度，我們必須要使燃料質(zhì)量與火箭有效載荷之比達(dá)到一個(gè)非常大的數(shù)字，例如當(dāng)ln（M/m）=5時(shí)，燃料質(zhì)量就已經(jīng)是有效載荷的147.41倍，這也就是為什么火箭的有效載荷一般都比較小的原因，現(xiàn)代火箭一般也使用多級(jí)火箭的方法來(lái)避免這一困難