首先厘清一个概念，“喷气式发动机”一般指用于大气层的航空发动机，

但题目中明显指的是用于太空的发动机，用于太空的发动机通常称为“火箭发动机”。

两者的结构和工作原理是不同的，不过两者都是借助反作用力，都向外喷气。为了顺应题目，因此在本文中，我们用“喷气发动机”这一名词粗略地指代火箭发动机，有时也指航空发动机。

反作用力的实质和产生条件，反作用力的产生与是否真空无关。

的确，反作用力必须产生于两个以上的物体之间，一个物体是产生不了反作用力的（当然也不会产生作用力，作用力和反作用力总是成对出现）。如果不借助外物外力，一个物体内部的力再大，也不会使物体相对外部运动。除非有物质脱离物体，这些物质就会成为另一个独立的物体，可以对原来物体施加反作用力。

真空中确实没有实物粒子可供借力，但处于真空中的物体可以自己不断向外抛射物质，这些被拋射的物质就会对物体施加反作用力。真空就是空间，本身并不提供反作用力，提供反用力的是这些处于真空中的物质，而不是真空本身，这些物质才是最重要的。

喷气发动机就是利用向外喷射燃烧后的尾气物质提供的反作用力，来推动飞船前进。

当然，处于地球大气层的喷气式客机，除了借助向外喷射的尾气产生的反作用力，还借助大气层中空气的反作用力。

我们不妨把地球的大气层看作是存在着气体分子的“真空”，或者看作是真空中存在着气体分子等物质。不论是喷气式发动机向外喷射的尾气物质，还是空气分子，它们都可以看作是放置在真空中的物质。因此处于没有空气的太空中的飞船与处于大气层的喷气飞机一样，照样能利用反作用力，只不过太空中不能依靠空气，只能依靠火箭发动机喷射的尾气物质。这些物质当然都是火箭飞船自己携带的燃料产生的。

喷气发动机（火箭发动机）之所以携带能够高效燃烧且释放高能的燃料，是因为必须通过燃烧才能最终产生向外喷射尾气的动力。在拋射尾气的同时，获得了尾气提供的反作用动力，最终推动飞船和宇航员在没有空气的太空中遨游。

在牛顿第三运动定律中指出的作用力与反作用力，相信大家都是非常熟悉的了。在日常生活中，作用力与反作用力可以说是无处不在，比如说我们平常走路的时候，实际上就是我们的脚给了地面施加了作用力，然后利用地面提供的反作用力前进。

类似的例子还有很多，这里就不再一一列举了，时至今日，人类对反作用力的利用早已不是局限于地面上的行动了。其中最令人骄傲的就是，我们制造出了可以进入外太空的宇宙飞船，完成了自古以来人类就一直期待的飞天梦想。

我们都知道，宇宙飞船的动力来自于自身的火箭发动机，而且火箭发动机的推力也是来自于反作用力。于是一个让人困惑的问题就出现了，在地球的大气层里，火箭发动机向后喷气，空气就会给宇宙飞船提供反作用力，但是太空里没有空气，不能提供反作用力，宇宙飞船又是怎么前进的？

没有反作用力的真空环境中是如何利用喷气式发动机来推动飞船或者宇航员的？

关于这个问题，我们可以用一个简单的实验来加以说明，下面有请这次实验的主角——小明出场。

现在小明穿上了溜冰鞋，并且站在光滑的滑冰场内，同时他的手中还有一个篮球。小明的实验目标是让自己移动一段距离，条件是只能利用手中的篮球传递给自己的力，而且篮球不能与其他物体接触。为了达到这个目的，小明是这样做的。

刚开始的时候，不管小明怎么挥舞这个篮球，他都无法移动，但后来小明忽然想通了，只见他将手中的篮球用力地向正前方扔了出去，不出意外的话，这时你就会观察到，在篮球被小明扔出去的同时，小明也在向后退行。

好的，现在实验做完了（小明同学你已经成功了，可以退下了），现在我们来分析一下这个实验结果告诉了我们什么原理。

牛顿告诉我们，只有两个独立的物体之间，才会产生作用力与反作用力，因此，当小明挥舞手中篮球的时候，实质上他和这个篮球可以看成是一个物体，那么小明当然无法从中获得反作用力了。而当小明扔出篮球的时候，小明和篮球就变成了两个独立的物体，根据牛顿第三运动定律，在这个时候，蓝球就会给小明一个反作用力，从而导致了小明向后退行。

同样的道理，因为太空里没有空气，不能提供反作用力，所以当宇宙飞船在太空中飞行时，宇宙飞船前进动力的来源就是，火箭发动机向后喷出的物质所提供的反作用力。为了方便理解，我们可以将宇宙飞船比做上述实验中的小明同学，而将宇宙飞船向后喷出的物质，比做小明手中的篮球，这样我们就可以很清楚地了解到，在太空中宇宙飞船是怎么前进的了。

我们利用这种方式进行推进的发动机，称之为工质发动机，它必须利用可以实现热能和机械能互相转化的工作物质才可以得到推力。我们可以看到，这种发动机需要携带大量的推进工质，这无疑是人类探索外太空的一个巨大的障碍。

所以科学家们都对无工质发动机相当感兴趣，对此，英国工程师罗杰.索耶（Roger.Shawyer）曾经提出了一种无工质发动机的模型，即电磁驱动装置（EmDrive），据称该装置可以利用大量的电磁波，在一个封闭的容器里产生动力。

电磁驱动装置因严重违反了牛顿第三定律而饱受质疑，然而奇怪的是，在实验过程中研究人员发现，这种装置的原型机似乎真的可以提供极其微小的动力。可以想象的是，如果该装置可以在宇宙飞船上得到有效应用，那么必定是人类航天史的一个重大突破。

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向天空发射飞船，因为是真空环境，所以使用火箭，也叫火箭喷气发动机。

区别于空气喷漆发动机，后者只带燃料不带氧化剂，前者既带燃料又带氧化剂。空气喷气发动机的燃料燃烧需借助空气，火箭的燃料燃烧不需要借助空气，这是空气喷气发动机不能进入太空，而火箭喷气发动机能进入太空的原因。

应该明白，二者能飞行跟空气都没关系，或者说都不是利用空气的反作用力，而是利用燃料燃烧产生的燃气的推力飞行的。大家可以将它们的燃烧室想象成一个圆柱形的容器，飞行器沿其轴线方向飞行。燃烧室只在后面留有喷口，其他部分都是封闭的。燃料在燃烧室内燃烧，生成高温高压的燃气，燃气急剧膨胀，只能从后部的喷口喷出，其他方向都受到阻碍，会对燃烧室产生压力。其中侧壁受力平衡，不影响飞行，前部受到的压力就是飞行器前进的动力。可见，只要飞行器携带的燃料能燃烧，外界有没有空气都能飞行，并且，有空气还要受到空气阻力，没有空气飞行的更容易。

反作用力跟是不是真空环境没有一点的关系，题主对反作用力的基本概念还是认识不够。下面，作为从事力学科研14年，从教力学课程7年的小青椒，就从反作用力基本概念开始，分析喷气式发动机的推力来源，解答本问题。

1、反作用力

牛顿力学中，作用力与反作用力是牛顿三大定律之一，他们大小相等、方向相反，并且共线。但是，很多人对反作用力的了解也就止步于此了。如何寻找作用力与反作用力，有时候很多人找不到，从而就带来了题主这样的困惑。

作用力与反作用力是一对孪生兄弟，他们总是成对出现。有其一，必有其二。那么究竟如何寻找，或者说如何判断作用力与反作用力呢？

作用力与反作用力，是存在与两个互相作用的物体上，一个物体施加给另一个物体的力是作用力，反之另一个物体也会有相应的力施加给一个物体（反作用力）。

从上面这段话中，我们可以发现，作用力和反作用力不是作用在同一物体上的，而是分别是一个物体对另一个物体之力。受力对象是分开的。举个简单的例子，平静的河面上，有两条小船。船上一人，用桨把另一条小船推开了。那么被推开的小船收到桨的推力，反过来桨也受到了该小船的推力。这两个力就是作用力和反作用力。

2、喷气发动机的反作用力

先来看下喷气发动机的结构，当然，下图的发动机需要空气。空气从进气道进入，被压气机压缩，经过燃烧室燃烧，推动叶轮作功，最后从喷口喷出。推力来自于喷口，而不是推动叶轮作功。

尾气从喷口出来，推挤着外部的空气。反过来，外部的空气也在推动着尾气，进而把力传递到发动机结构上，这个就是利用发动机推力的反作用力。

3、火箭发动机的反作用力

对于外太空的真空环境，这种依靠进气道的喷气式发动机显然是不合适的。所以，进入太空的发动机，都是自带大量燃料的，像火箭发动机。如同普通喷气发动机一样，反作用力来自空气的反推力，火箭发动机的反推力来自刚排出的火箭尾气。如下图。

同等条件下，显然普通的喷气式发动机获得的推力更大，因为有空气的存在。所以，火箭发射的时候，刚开始是比较省燃料的，进入天空后，想要获得同样的速度，燃料消耗就多了。当然这是不考虑空气阻力的同等条件。实际上，空气阻力太大了，相当一部分燃都用来客服空气阻力了。

4、总结

想要稍微地深入分析，基本的力学概念是一定要清晰的。火箭发动机的推力（反作用力）来自于被喷出口的燃料尾气。

PS：之前的涡喷配图错了，已修正。谢谢大家指正。

太空是真空的理论已经过时了，太空不是真空，喷气发动机无法在绝对真空中飞行。气压越低，物质的熔点沸点就越低，在绝对真空，空间气压为零，任何物质都会熔化沸腾，分解为微小的粒子。

你站在地球上，你的脚对地球施加向下加速的力，地球就对你产生一个向上加速的反作用力，让你跳起来。地球在太空中，你对地球施加向下加速的力后，地球不是先碰撞到下面的天体后，再给你向上的反作用力。让你跳起来的反作用力，来源于是地球的惯性。

同理！喷气发动机的向前加速的反作用力，来源于喷气粒子的惯性，发动机对喷气粒子施加一个向后加速的力，喷气粒子就对发动机产生一个向前加速的力。

喷气发动机的推力，与发动机内部压力和外部空间压力的压力差大小有关，与气体的喷射速度和喷射量有关，与气体喷出后所撞上物质的质量大小无关。比如，你扔一个铅球，铅球给你的反作用力，与这个铅球扔出去，所撞到物体的质量大小是没有关系。

你去太空中扔铅球，铅球也会对你产生反作用力，喷气发动机在太空中喷粒子，粒子会对发动机产生反作用力。

题主大概是把飞船想象成人在水中游泳了，必须用手把介质（水）往后推，人才能借助反作用力向前运动。但这个比喻实际是不恰当的，如果非要用人在水中运动来比喻的话，事实应该是人在水中向后喷射出某种气体，由于气体向后运动，人从而在气体的反作用力下向前运动。

牛顿第三运动定律说，当两个物体相互作用时，彼此施加于对方的力，大小相等，方向相反。作用力与反作用力必然会成双成对地出现，比如你打我一拳，你的拳头作用在我的胸口，在你的拳头接触到隐藏在我胸前衣服里的钢板的一瞬间，你的拳头给了钢板一个作用力，钢板也必然给你的拳头一个咎由自取快慰人心的反作用力。这个作用力和周围的空气无关，如果我们都在水里，这个作用力也和水无关，推而广之，如果我们都在太空里，这个作用力当然也和我们之外的任何东西都没有关系。所以太空中有没有空气，是不是真空，都不重要，都不妨碍你打我胸口一拳，唯一妨碍这一拳的，是没有空气给你呼吸，我看你丫怎么打出这一拳。

所以请你记住，作用力与反作用力，只与彼此作用的两个物体有关，其它任何第三者都是不受欢迎的。飞船在太空里飞行，作用力与反作用力也只与飞船和发动机喷出的气体有关，和其它任何物质无关，如果周围有其它物质存在，反而会产生阻力，阻碍飞船的飞行。这就像你在太空无重力的真空环境里，喷射出某种气体，虽然力量微不足道，但也有可能会推动你缓慢移动；而在地球的水里，你喷射出某种气体，由于水的巨大阻力，你就完全没可能有任何运动了。

真空并不会导致没有反作用力，能导致没反作用力的，是没有作用力，因为这两个家伙是形影不离，矛盾的两个方面，缺一不可。

首先“真空中没有空气，也就意味着火箭发动机没有反作用力”这是错误的说法！

火箭的反作用力不是因为空气的存在才有的，换句话说就是火箭不是靠向后推动空气获得动力的。

火箭的原理遵循动量守恒定律，即MV=mv，大写的M,V代表火箭的质量与速度，小写的m,v为燃料的质量与速度，所以火箭速度为V=mv/M。

也就是系统在内力作用下，当一部分向某一方向的动量发生变化时，剩余部分沿相反方向的动量发生同样大小变化的现象.

按照牛顿力学的第三定律，当两个相互作用的物体，其作用力与反作用力总是同时存在，而且力是大小相等，方向相反的。

比如人用手推墙，手臂作用在墙上，你的手臂给了墙壁一个作用力，必然墙壁也会给你的手臂一个作用力。这个作用力和周围的空气无关，作用力与反作用力，只与彼此作用的两个物体有关，所以太空中有没有空气，是不是真空，都不重要。真空并不会导致没有反作用力，反作用力只与作用力有关。

事实上，飞船或者火箭在太空中飞行，作用力与反作用力也只与飞船或火箭发动机喷出的气体有关，和其余的任何物质都是没有关系的。

当飞船和火箭飞行时，依靠自身携带的燃料燃烧会产生爆炸气体，毫无疑问的是这些产生的气体肯定是有质量的，当气体以极快的速度向后喷出，这样就会给飞船一个强大的推力，会加速飞船或火箭的速度。

1 先给答案

恰恰相反，真空也是有反作用力的。当引擎喷射工质冲击波作用于真空介质，真空介质也会对工质有一个反冲击波。其动力学关系与链方程如下：

引擎获得动量?工质反冲量?真空反冲量

引擎动能增量?工质动能?真空场辐射能

?(M?-m)v?2=?mv?2=κ(m/m?)hc/λ......(1)

其中，M?是引擎初始质量；m是被喷射的工质质量，涉及等离子；m?是电子质量常数。

▲从科幻走进现实的发动机离子推进器

而真空场介质的量子数为n=m/m?，是本文解释的一个重点。方程(1)看起来简单，但其物理蕴含是深刻的，这涉及对真空作为场介质的深度思考。

2 真空是物质的还是虚无的？

就还原论与人择原理而言，本题不只是题主本人一直搞不懂，整个科学界也是不清楚的。

人类只是在经验主义或唯象方法论基础上，无意识的利用了真空场之最本质的自然资源。

两千年前，人们以为空气是「空空如也」的虚无，这至少在一千年前被证否：空气不空。

上世纪前，人们以为真空是「静止气态」的以太，后来在上世纪初被MM实验证否。

此后迄今，爱因斯坦的「真空虚无」的理念，作为相对论核心依据，被人们津津乐道。

与此同时，麦克斯韦的「真空介质」作为麦克斯韦方程组的核心依据，被选择性淡忘。

爱因斯坦沿袭了麦克斯韦光速只取决于真空介质电磁常数(ε?μ?)，但又否定真空介质。

真空是介质还是虚无，这在物理界依然没有定论，可以说真空问题涉及物理学的命运。

▲卡西米尔效应，证实【真空不空】。

3 物理学的物质，究竟包括那些？

目前看来，真空不空，真空是一种特殊的物质存在形式，已经成为科学界的共识。

毫无疑问，基础物理或动力学原理，最起码要搞清楚，什么是虚无，什么是物质，物质的共同属性有哪些。以下是物理新视野的观点。

除了人类自身想当然所导致的莫须有的东西诸如天堂·地狱·妖精·超弦·时间隧道都不存在，此类心理学的意淫形式，叫虚无；

宇宙中的任何存在形式是可赋予体积·质量·能量·动量·电量·信息量·反作用量之属性都可测量，此类物理学的抽象形式，叫物质。

物质的存在形式是千奇百怪与千变万化的，但是人类可通过统计学手段，把它们抽象为在测量属性上有重大差异的两大类物态。

3.1 第一类物态：气场态

气场态，也叫场态，是不含实体粒子或亚原子的但含电容率(ε?)与磁导率(μ?)并以光速震荡而连续性波动的特殊气态。

气场态，通常表现为三种经典的场辐射形式：

①引力辐射真空场(U?,简称引辐场)，是与实体内向引力场(U?)相互制衡的反向引力场，是传播天体之间引力势能的外向引力场。

有：U?=U?=Gm?m?/r......(2)

②电磁辐射真空场(U?,简称电辐场)，是与电荷之间内向电磁场(U?)相互制衡的反向电磁场，是传播电荷之间电磁势能的外向电磁场。

有：U?=U?=(1/4πε?)q?q?/r......(3)

③热力辐射真空场(U?,简称热辐场)，是与粒子之间内向热力场(U?)相互制衡的反向热力场，是传播粒子之间热力势能的外向热力场。

有：U?=U?=?mv2(=1.5kT)......(4)

3.2 第二类物态，实体态

实体态，是表现为亚原子或含有亚原子的高密度真空场的凝聚态。

凝聚态，可分为超聚态与常聚态。

超聚态，特指超高密度的亚原子态(电子态、核子态)与超低温下的原子态(玻爱凝聚态、费米子凝聚态)。

常聚态，特指常温下的分子态，包括气态(如水蒸气)、液态(如水)、固态(如冰)。

4 鱼类与船舶在水中的游行原理

鱼类与船舶在水中的游行，表观上取决于凝聚态液体水的浮力与反推力，但本质上还是取决于真空引力场的反作用力。因为：

虽然水是凝聚态，但水分子之间也会相距较远，不可能超距性作用到相邻水分子。故鱼鳍对水的作用力，只能借助真空场的反作用力作用到水分子上，同时，水分子也会对真空场有一个反作用力。

即：螺旋桨的推力(F?)=真空场的反推力(F?)

且：真空场的推力(F?)=水分子的反推力(F?)

必须指出，浮力定律，只是唯象性的揭示了浮力取决于排水量与水密度。但本质上，依然是船体重力必须通过真空场的反重力作用到水分子上，同时水分子对真空场施加反作用力，进而完成二力平衡悬浮与压差沉浮效应。

这里关键是：船体表面粒子的核外电子与水分子的核外电子之间不可能超距作用。

5 鸟类与飞机在空气中的飞行原理

飞行迎角是一个关键。鸟类飞行时，振翅方向是斜向推压空气的，与龙骨有一个迎角，既保证向上有升力，也保证向前有推力。

由于鸟类与飞机的飞行姿态，总是前高后低，始终保持一个上倾的迎角。

飞行器上表面附近总有短暂真空的负压，飞行器下表面总有对空气冲压作用的正压，上下面之间的负压差，就是飞行器升力的表观机制。

但就微观本质而言，飞行器界面的核外电子与空气分子的核外电子之间相距较远，不可能超距作用，只能通过真空场的反推力作为中介，作用到对方。

即：尾喷工质推力(F?)=真空场反推力(F?)

且：真空场的推力(F?)=空气分子反推力(F?)

这才是飞行器升力与推进力的基本原理。

注意到：机翼截面的上凸下凹，只提供局部辅助性迎角，整个机身迎角最重要。当飞机倒过来飞行，机翼凸凹反而起消极作用。

6. 离子推进器在太空中的飞行原理

粒子推进器，是利用引擎释放等离子体工质，并作用到太空中的真空场的飞行器。

表面上看，假设推进器质量为M，释放的等离子体的质量为m，根据动量守恒，推进器获得前进动量(M-m)v?与离子工质动量(mv?)的一对相互制衡的反作用关系。

即：(M-m)v?=mv?.....(5)

由于离子质量微乎其微，式(4)近似处理，

即：Mv?=mv?......(6)

离子喷射几乎为光速，式(5)可近似处理，

即：v?≈c·m/M....(7)

加速推进器质量1吨，离子总质量为0.001克，则可估算推进器此时累积达到的速度

为：v?=3×10?·10??/103=0.3m/s

不要小看这个龟速，由于太空阻力很小，推进器一直做加速运动，直到与阻力齐平。

其实，读者有这样的回答就算可以了。但是，这并没有揭示本质，以下是深度思考。

离子工质与飞行器之间有较大的空隙，不可能进行超距作用。其内在的作用机制是：

引擎释放等离子→离子与推进器之间出现短暂的真空负压带→离子冲压真空场，离子附近真空场被急遽压缩→真空场反作用于离子并极速填充前面的负压带→同时作用到推进器尾部，即完成真空场对推进器的反冲效应。

这里涉及的因果链方程是

?(M-m)v?2=?mv?2=κ(m/m?)hc/λ.....(1)

其中，m?是场量子质量常数，即电子质量，m/m?是离子对应电子当量的量子数。κ是场效应系数，可由实验测定。可以从式(1)分别求出离子推进器的速度方程组：

v?2=2κ(m/m?)hc/λ(M-m)......(8)

v?2=2κhc/λm?......(9)

(完)

在大气层飞行的战斗机用的都是喷气式发动机，空气中的氧气飞入进气道再经过一系列操作最终变成高速喷流来产生反作用力推动飞机前进

但是在没有空气的太空里，喷气式发动机是不可能工作的，所以说宇宙中的飞船用的并不是喷气式发动机而是火箭发动机，它最大的特点就是自带氧化剂从而保证了发动机在真空环境下依然能产生高速喷流推动飞船前进，而且由于太空基本没有阻力，所以火箭发动机往往只需要开一小会儿。

在我们看到的火箭发射视频中，真正的有效载荷其实只有火箭顶端那“一丢丢”，而火箭两侧外挂的助推火箭会随着高度上升而自动脱落，没一次脱落都会让火箭重量减轻从而飞的更快，最终在进入太空后位于下段的助推火箭会再次分离，剩余的一小截火箭头则开始执行各种任务。

其实人类的航空航天技术发展到现在还是在牛顿力学三定律里打转转，所有的发动机最后都逃不开“作用力和反作用力”

火箭发动机通过自带氧化剂来燃烧并产生推力，但实际上在太空中前进或者后退是相当简单的一件事，比如宇航员在紧急情况下可以隔开宇航服手套让空气外泄来产生反作用力。

甚至在科幻短片里迷失太空的女宇航员还通过摘掉手套然后用力掷出的方式来获得反作用力，后来还把自己已经完全冻住的小臂完全扭断然后再掷出，最终她用这种办法活着回到了空间站内。

现如今宇航推进技术已经快到瓶颈期了，寻常的化学火箭发动机由于需要携带大量化学工质而不可能让飞船高速前进，因此未来各种形式的电推进技术才是主流。

谈到作用力和反作用力，要涉及到两个物体，一个是施力物体，一个是受力物体。当施力物体给受力物体一个作用力的时候，受力物体会反过来给施力物体一个反作用力。作用力和反作用力同时产生，同时消灭，在同一条直线上，大小相等，方向相反。这就是牛顿第三定律的内容。

真空不是物体，不会给飞船力的作用，所以说，推动飞船前进的力不是来自真空。

用作用力和反作用力的知识解释题主提出的问题，不能把飞船和飞船喷出来的气体看作一个整体，要把它们看作两个物体。飞船喷出气体，给气体一个向后的作用力，气体反过来会给飞船一个向前的反作用力，这个反作用力就是飞船前进的动力。

需要补充说明的是，力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。飞船靠惯性就可以在真空中做匀速直线运动，并不需要外力推动。当飞船要改变运动状态（改变速度或者方向）的时候，才需要外力，根据前面的分析，这个外力就是飞船喷出的气体给飞船的反作用力。