旅行者一号”为什么不向上飞，这样不是更快离开太阳系吗

2014年9月13日凌晨，美国国家航空航天局（NASA）宣布，"旅行者一号"已经离开太阳系，正在飞往别的恒星，之前"先驱者10号"可能也已经飞出了太阳系，但是由于失去信号，并不能完全确认，"旅行者一号"才是第一个飞出太阳系的人类飞行器。

在飞出太阳系之前，"旅行者一号"这个孤独的流浪汉已经独自跋涉了37年，不过有一个问题，"旅行者一号"为什么要一直平着飞呢，为什么不向上或者向下飞呢？这样是不是会更快地飞出太阳系了，当然了，"旅行者一号"之所以这样飞有一个重要原因是要顺路考察太阳系的其他行星，还有就是为了节约燃料，要利用行星的引力弹弓加速。

要是去除这两个重要原因呢，那就是太阳系根本就没有"上""下"。

一、什么是"下"

这个看起来很好回答，我们早就有答案啊，不是有一句话叫做"人往高处走，水往低处流"嘛，那低处自然就是下了，而且春天的雨滴夏天的冰雹秋天的落叶冬天的雪花不都在往下落吗？对，没错，它们都在往下落，不过也有不往下落的。比如伽利略扔下的铁球，砸向牛顿的苹果它们就未必朝下落，为什么呢？

因为那时候我们已经知道了我们居住的大地是一个球，既然是球，这个"下"就费思量了。我们说的下，对于伽利略和牛顿来说那可就不是下了，那就是上了，我们看来，伽利略扔出的铁球和牛顿的苹果就应该朝天上飞了。

所以说，我们"下"的概念是不对的，应该是朝着地心方向的才是"下"，为什么朝地心方向才是下呢，因为地球质量大啊，这就是万有引力定律了。所以说，质量大的物体或者天体的方向才是"下"。

依照刚才对"下"的定义，对于"旅行者一号"来说，它的"下"就是太阳的方向，这就是说"旅行者一号"的飞行路线本来就是"上下"飞的。

不过还有一个问题，我们看到的太阳系确实是有上下的啊，就象这张图片一样，太阳系就是盘子一样扁扁的。

二、太阳系为什么是扁的

其实不止是太阳系扁扁的象一个盘子，银河系也扁扁的象一个盘子，既然象盘子，肯定就有上有下了，这只是一个错觉，要是说清楚了为什么太阳系是扁的，就可以消除这种错觉了。

这事要从康德说起。别担心，我不讲哲学，康德的哲学我也不懂，人家康德可不止是哲学家，他还提出了星系的成因。

康德最早提出了星系的成因就是星云说，不过运气不好，他的星云说书稿刚刚交给出版商准备印刷，出版商就破产了，所以存世的书没几本。后来拉普拉斯又独立地提出了星云说，对，就是创造拉普拉斯魔的拉普拉斯。

他们的观点是说最早没有行星也没有恒星，都是一大片星云，这片星云就开始旋转，一部分粒子聚集在中心，那就是恒星，甩出去的一部分就是行星，不过这个中心不是几何中心，而是引力中心，所以太阳系也不是一个正圆，而是椭圆，听起来有点熟悉吧，这就是开普勒行星第一定律。

可是为什么转了半天，转成了一个圆盘呢？为什么不转成一个球呢？要是转成了一个球，那就确实有了很直观的上下了，不象现在，只有前后左右。

因为我们的宇宙是三维的，旋转只能围绕一个旋转轴，只能有一个法平面，你看我们地球不也是围绕着地轴旋转，法平面就是赤道，对于太阳系来说，就是黄道面，就是黄道吉日的黄道，没错，黄道吉日这个词就是这么来的。

起初，各种粒子确实是四面八方的转，但是矢量叠加，最终就会得到一个主旋转轴和一个法平面，粒子相互碰撞后，其他方向的角动量会相互抵消，由于角动量守恒，最后都会落到这个盘子里，所以星系也大多是扁的。

这也解释了为什么旅行者一号为什么只能沿着盘子飞，而不能向上飞，就算飞上去了，也得被拉回来，因为这个星系本来就没有上下，只有左右。

还是打个比方吧。

就好像是我们中国人，年轻时出去打拼，到老的时候总是念叨叶落归根，想方设法也要回到家乡，对于粒子来说也是这样，虽然起初上蹿下跳，最终还得回到父母的怀抱，对于粒子来说这叫角动量守恒，对于人类来说，这就叫文化。不过，还是有的文化不讲究这个的，比如一群罪犯被发配到美洲，就创建了灯塔国，而且还和祖宗开战，闹着要独立，这就是不同的文化了。

粒子呢，是不是也有这种不同的呢？

还是有的，有的星系就是球形的，要是处于那种星系中，飞行器就可以选择上下左右飞了，这种星系为什么会形成球形呢？难道它们的角动量不守恒啊，当然守恒了，这是宇宙的基本规律是不可能改变的，不过可能有另一种物质起了作用，这种物质就是暗物质，要是考虑到暗物质的引力效果，其实这种球形星系也是扁的，因为我们看不见暗物质，所以就看起来是球形星系了，那么暗物质是什么呢？谁知道呢？刘慈欣说那是二维化之后的物质，没准也有可能。

最后再说一个问题，既然太阳系有上下，那么为什么包括地球在内的诸大行星不掉向太阳啊，或者说为什么不向下掉啊，因为向心力啊。

向心力这个不是牛顿说的，这是笛卡尔说的，地球之所以不下沉向太阳，月球之所以不下沉向地球，那是因为它们向下的力，就是万有引力提供向心力被用来做圆周运动了。

这个就不用过多解释了，生活中随处可见，拿一根绳子拴上一块石头转起来，石头也没有被绳子拉向你的手，而是转圈。