一光年有多遠(yuǎn)：旅行者一號(hào)要飛3萬(wàn)年，光子不需要時(shí)間？

來(lái)源：探秘志(etobicokeinsurance.com) 時(shí)間：2023年11月22日編輯：糖糖手機(jī)版

在和天文學(xué)相關(guān)的一系列距離單位中，我們最常聽到的是天文單位和光年。

其中天文單位是指地球到太陽(yáng)的距離，約為1.5億公里，一般用于描述太陽(yáng)系內(nèi)天體之間的距離。

比如地球到火星最遠(yuǎn)的時(shí)候有4億公里，可以表述成2.6個(gè)天文單位，距離木星7.8億公里，也就是5.2個(gè)天文單位。

而光年雖然帶了一個(gè)年字，但實(shí)際上卻是一個(gè)距離單位，表達(dá)的是光子在真空中飛行一年所經(jīng)過(guò)的距離長(zhǎng)度，也就是30萬(wàn)公里乘以31556952秒，最后算出來(lái)的一光年的距離長(zhǎng)度為94607億公里，9.46萬(wàn)億公里。

如此遙遠(yuǎn)的距離，一般用來(lái)描述太陽(yáng)系外天體與地球的距離，比如距離我們最近的恒星，是4.22光年外的比鄰星，距離我們最近的星系，是250萬(wàn)光年外的仙女座星系。

有趣的是，經(jīng)過(guò)天文學(xué)家們的測(cè)算，我們太陽(yáng)系的半徑也剛好是1光年，所以說(shuō)早在1977年就發(fā)射升空的旅行者一號(hào)探測(cè)器，雖然已經(jīng)飛出了太陽(yáng)系日球?qū)舆吔�，但想真正飛出太陽(yáng)的引力有效范圍，還得再飛至少3萬(wàn)年才行。

而太陽(yáng)系，只是宇宙中一個(gè)小水洼罷了

從哈勃望遠(yuǎn)鏡在2012年拍攝到的哈勃極深場(chǎng)里，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一萬(wàn)多個(gè)星系，其中最遠(yuǎn)的距離地球133億光年，這些直徑在數(shù)萬(wàn)光年到數(shù)十萬(wàn)光年的巨無(wú)霸，是遠(yuǎn)比太陽(yáng)系這種直徑兩光年的小嘍啰更宏大到存在。

但它們和可觀測(cè)宇宙比起來(lái)，又算不了什么

宇宙學(xué)家們結(jié)合最新的哈勃常數(shù)，計(jì)算出了可觀測(cè)宇宙的半徑是465億光年，直徑是930億光年，大致是一個(gè)以地球?yàn)閳A心，465億光年為半徑的球形結(jié)構(gòu)。

單從數(shù)字上來(lái)看，光從可觀測(cè)宇宙的一端飛到另一端，需要930億年的時(shí)間，但事實(shí)上并非如此，真實(shí)情況是，光子不論是飛1光年還是飛930億光年，都不需要時(shí)間，在它們的世界里不論再遠(yuǎn)的地方，都能瞬間到達(dá)。

造成這種反直覺現(xiàn)象的原因，在于時(shí)間膨脹

在愛因斯坦于1905年發(fā)表的狹義相對(duì)論中，時(shí)間的流逝速度會(huì)隨著物體的運(yùn)動(dòng)速度而變慢，簡(jiǎn)而言之就是你跑得越快，你老的就越慢，如果駕駛一艘近光速飛船繞地球飛1年的話，等你再回到地球后，地球上就會(huì)過(guò)去幾百年甚至幾千年，而你只老了一歲。

根據(jù)時(shí)間膨脹公式，如果物體的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到了光速，那么時(shí)間對(duì)這個(gè)物體而言就是靜止?fàn)顟B(tài)，因此對(duì)于宇宙中唯一能真正達(dá)到光速的光子們來(lái)說(shuō)，雖然可觀測(cè)宇宙的半徑達(dá)到了465億光年，但由于時(shí)間對(duì)它們而言是靜止的，所以在它們的感覺里，自己可以在瞬間到達(dá)宇宙中任何一個(gè)地方。

如果未來(lái)人類真的發(fā)明出了光速飛船，那么當(dāng)飛船的速度達(dá)到光速的99.999985%時(shí)，飛船上每過(guò)24小時(shí)，地球上就會(huì)過(guò)去5年，當(dāng)飛船速度達(dá)到光速的99.99999996247%，飛船上的一天，就是地球上的100年。

所以說(shuō)人類是完全可以在有生之年飛到數(shù)十億光年，甚至數(shù)百億光年遠(yuǎn)的地方的，只要飛船的速度足夠接近光速就行。

唯一的問題就是，由于地球本身的運(yùn)動(dòng)速度還處于低光速階段，所以光速飛船的駕駛員們返回地球后，地球肯定已經(jīng)大變樣了，他們的親戚朋友老婆孩子，很可能已經(jīng)去世幾千年甚至幾萬(wàn)年了，甚至地球上還有沒有人都不好說(shuō)。

總之