向后推以向前进

火箭通过向后抛出质量来移动。这就是全部诀窍。无论火箭抛出什么（真实火箭的热气体，或水瓶火箭的水流），都称为排气。当火箭将排气向后推时，排气就会将火箭向前推。

这就是牛顿第三定律：当物体 A 推物体 B 时，物体 B 会以大小相等、方向相反的力反推物体 A。这两个力是一对。它们作用在不同的物体上，因此不会相互抵消。对排气的推力使排气向后加速；对火箭的推力使火箭向前加速。

同样的概念可以用动量来表示，动量等于质量乘以速度（p = m v）。如果没有外部力作用在系统上，其总动量不会改变。火箭及其排气最初是静止的，因此它们的总动量从零开始并保持为零：

m_rocket × v_rocket + m_exhaust × v_exhaust = 0，所以 m_rocket × v_rocket = −m_exhaust × v_exhaust

负号表示这两个速度方向相反。

一个没有火箭的思维实验：一名站在非常光滑冰面上的 60 kg 滑冰者向前以 10 m/s 的速度抛出一个 3 kg 的球。球获得了 3 × 10 = 30 kg·m/s 的动量，因此滑冰者必须获得相同大小的反向动量：v = 30 ÷ 60 = 0.5 m/s，方向相反。火箭就像这名滑冰者，一次又一次地以极快的速度抛出非常小的球。

火箭是推什么？不是空气，也不是地面。它推的是它自己的排气，这些排气是它随身携带的。这就是为什么火箭能在太空中工作，那里没有其他东西可以推。事实上，它在那里工作得稍微更好一些，你将在世界 4 中看到。

这曾经让一些人感到惊讶。1920 年，一篇报纸社论怀疑火箭能否在太空中工作，因为它“没有东西可以推”。同一份报纸在 1969 年 7 月刊登了一则更正，当时阿波罗 11 号正在前往月球的途中。