一个铁球从三楼自由释放，它落地时的速度要大于从二楼自由释放获得的速度。如果从四楼、五楼、更高的楼层释放，其落地时的速度肯定会更大。并且可以用中学时学过的机械能守恒计算铁球落地时的速度大小，铁球的引力势能转化为动能，可以列出如下的表达式：
从这个表达式中可以看出，物体自由下落落地时的速度为2gh的二分之一次方。照此的话，只要h足够大，物体落地的速度就可以达到光速，似乎违背了爱因斯坦的相对论。问题出在哪里呢？
在刚才的计算中，是把重力加速度g当做了一个定值，实际是g与到地面的距离有关，若是不考虑星球自转的影响，地面上方某个位置的重力加速度与这个位置到星球球心的距离的平方成反比。假设在半径为R的星球表面处重力加速度为g，上升到星球表面R高度时重力加速度就变成了g/4。重力加速度g的这种变化使得物体从无穷远处到达星球表面的过程中，引力做的功收敛于一个定值，而不是发散到无穷大。
物体从无限高的位置落到地球表面，不考虑其他星球引力以及各种阻力的影响，物体落到地面时引力势能的减小量是GMm/r，其中G为万有引力常量，M为地球的质量，m为物体的质量，r为地球的半径。减小的引力势能转化为动能，可以解出此时物体的速度为2GM/r的二分之一次方，代入数据后得到这个速度约为11.2千米每秒。这个速度就是地球的第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度就是用这种方法求出来的。
太阳的第二宇宙速度是617.7千米每秒，一个物体从无穷远处自由坠入到太阳，落到太阳表面附近时的速度就是太阳的第二宇宙速度617.7千米每秒。黑洞视界处的第二宇宙速度达到了光速，若是落到黑洞上是不是就超光速了？也不是。计算地球、太阳的第二宇宙速度时用的是经典的计算方法，因为它们的第二宇宙速度和光速比起来仍然太小，不必考虑相对论效应。若是落到黑洞这样的有强大引力的星球上时，需要用较复杂的广义相对论进行计算。光速是物体的极限运动速度，这个规律没有打破。
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