在牛頓力學中，一個物體擺脫地球引力的“逃逸速度”指的是在地球表面垂直向上拋出一個物體，該物體能夠逃離地球的最小速度。如果小於逃逸速度，那麼該物體在上升到一定的高度後會由於地球引力的作用降落到地面；如果高於逃逸速度，那麼該物體不僅不能返回地面，還會以更快的速度逃離地球。如果將航天活動看成是一種人類遠離地球的“勝利大逃亡”，那麼人類逃逸地球束縛的能力取決於航天器能夠達到的速度，航天器達到所謂的“第一宇宙速度”，航天員實現了繞地飛行；如果航天器達到超光速的飛行，那麼航天員能夠從黑洞的“牢籠”掙脫出來，實現人類“宇宙的自由”。
將牛頓力學應用到宇宙學的研究，就像將愛因斯坦的廣義相對論應用到宇宙學的研究一樣，或者牛頓力學和愛因斯坦廣義相對論的宇宙學意義符合宇宙哲學的“等效原理”。將牛頓力學應用到宇宙學“逃逸速度”的計算上，物理學家或宇宙學家得出了四種逃逸速度。繞地飛行的航天器作圓周運動，環繞的速度就是第一宇宙速度，航天器在距地150公里高度上環繞的速度為每秒7.9公里。第二宇宙速度是指航天器飛離地球所需要的最小初始速度，從近地軌道上飛離地球的逃逸速度為每秒11.2公里。第三宇宙速度是指航天器飛離太陽系所需要的最小初始速度，擺脫太陽的引力需要的速度為每秒16.7公里。第四宇宙速速指的是航天器飛離銀河系所需要的最小速度，擺脫銀河系的引力需要的速度大約為每秒110至120公里。
根據運動學和動力學的規律在所有慣性系相同的“相對性原理”、或哲學慣性論的“等效原理”，外星人和地球人在任何一個星球上都將面臨引力束縛和“逃逸速度”問題，逃逸速度取決於星球的質量，更大的星球質量對應更大的引力束縛和更大的逃逸速度，相反，更小的星球質量對應更小的引力束縛和更小的逃逸速度。外星人設計的航天器、或“飛碟”如果低於光速，他們將不能實現“黑洞穿越”或“蟲洞穿越”的快捷，如果高於光速，他們能實現航行自由。一項發表在《天體生物學》雜誌的研究成果表明，外星人逃逸引力束縛的能力可能遠沒有我們想象的那麼神奇。
德國公民科學家邁克爾·希波克在一項獨立研究中提出了“被束縛的外星人”的觀點，外星人被束縛在大引力的“超級地球”上，不能和地球人“握手言歡”。大質量的行星擁有大的引力，外星人制作“火箭”需要付出更大的代價，在大質量行星居住的外星人苦於大引力的約束，難以將技術文明推進到衛星電視、登陸衛星、發射哈勃太空望遠鏡的地步。像不久前去世的霍金一類的地球人可以“高枕無憂”地在地球上起居，不用擔心外星人的“入侵行動”。外星人和地球人所需的逃逸速度和逃逸能力符合哲學引力論的“等效原理”。如果存在全知全能的“上帝”，那麼根據引力規律“平等對待”的等效原理，“上帝”要逃離黑洞的“囚籠效應”需要達到超過光的飛奔速度。我們可以將物理學規律的普遍性理解為全同性的“等效原理”，簡單說來，“規律面前。一律平等”。
希波克根據地球人和外星人尋找“逃亡出口”的等效原理，計算了外星人在“超級地球”上的逃逸速度，如果某種外星人試圖執行一個地球人的“阿波羅使命”，他們居住的“超級地球”相當於地球質量的十倍，那麼他們需要攜帶的火箭燃料將達到44萬噸，相當於一個最大埃及金字塔的重量，外星人逃逸的代價遠遠高出了地球人。天文學家的觀測表明，像地球一樣的系外行星在宇宙中十分罕見，常見的是那些質量相當於地球1.5倍以上的“超級地球”。大引力行星不利於外星人的“出行”，然而，天文學家指出，大引力會形成更好的生命保護傘，在行星周圍吸附大氣層，抵禦太空宇宙射線的侵蝕。為了讓外星人達到相當於地球人至少兩倍以上的逃逸速度，希波克設想了外星人使用核動力飛船的可能，預想了外星人將發射臺設在山頂和水下的情形，然而，大質量行星通常對應矮小的山峰，小質量行星對應高大的山峰，像太陽系最高的山峰位於質量較小的火星，而在“水”星上發射火箭的技術要求更為複雜。
宇宙中最大的“逃亡者”不是地球人、外星人，而是宇宙本身，宇宙的膨脹就像宇宙的“大逃亡”一樣，或者我們在地球人、外星人的逃逸和宇宙的膨脹之間建立符合宇宙哲學“等效原理”的關聯，基於哲學等效關係式的思維方式，我們獲得了宇宙本身”逃逸速度“的概念，所有星系都在遠離我們的方向上“飛馳而去”，如果宇宙膨脹速度、或者宇宙的逃逸速度足夠大，那麼星系將會克服宇宙自身的引力束縛，不斷地逃離下去，這是一種宇宙大膨脹的模型；相反，如果宇宙膨脹速度、或者宇宙的逃逸速度不夠大，宇宙自身的引力將會阻止星系的逃離，這是一種宇宙大收縮的模型。宇宙膨脹意味著星系之間的距離不斷擴大，而宇宙收縮意味著星系之間的距離不斷縮小。宇宙大膨脹和大收縮取決於膨脹速度和宇宙自身引力的大小，而引力取決於宇宙總質量的大小。
從大爆炸理論可以推測宇宙有一個誕生之初的起點，天體物理學家霍金和彭羅斯通過物理數學模型計算了宇宙的“奇點”，如果將宇宙看成是一個超級黑洞，那麼宇宙最初的暴漲速度、或逃逸“奇點”的速度超過了光速。目前的宇宙處於加速膨脹階段，在宇宙自身質量不變，逃逸速度隨星系距離不斷增加的條件下，我們暫時看不到宇宙發生大收縮的可能。本作者關心的一個科學哲學問題是：將宇宙的膨脹速度看成是星體和航天器的逃逸速度，說明膨脹速度和逃逸速度符合哲學邏輯論的“等效原理”。從地球到太陽，從太陽系到銀河系，從銀河系到宇宙的逃逸，從地球人到外星人的逃逸，這些逃逸概念的速度不同，遵循的引力原理相同。如果宇宙沒有邊界，那麼地球人、外星人和宇宙的星系不能逃脫宇宙的範圍，如果宇宙之外還有宇宙，那麼星系在無限遠離我們的宇宙“大逃亡”中也許能夠進入平行宇宙的“領地”。
（鄧如山 2018-4-25 [email protected]）
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