綜述

僅從字面上來理解，很多人還以為光年是時間單位，畢竟“年”一直被人類用來衡量時間的變化。可實際上，光年代表的是距離，是光以每秒約30萬公里的速度走一整年的距離。

光速是目前人類觀測到的宇宙中運行最快的速度，人類追求的星際航行速度極限也不過是無限接近光速，很難做到超越它。那1光年到底有多遠呢？

根據科學家的計算，大約等于9.46萬億公里，地球的直徑不過12742公里，在這一光年的距離內，地球連塵埃都算不上。那么問題來了：光走一光年距離，真的需要一整年的時間嗎？或許對于光來說，只要一瞬間就夠了。

光速幾乎無法被超越

宇宙中已知最快的速度就是光速，人類一直夢想能夠研發出達到光速飛行能力的飛船，這樣就能夠將文明的種子迅速逃離太陽系，從而在宇宙的各個角落散播開來。

可根據愛因斯坦的相對論我們會發現，光速是宇宙的終極規律，它只能被無限接近，卻無法達到光速的狀態。

光速的終極理論是愛因斯坦在1905年提出來的，具體內容為：有靜止質量的物體永遠達不到光速，只能無限趨向于它。

光子由于沒有靜止質量可以為光速真正意義上物體的運動速度是不會超過光速的，而且光子時沒有靜止質量的，光也就沒有靜止質量，這賦予了其不可被超越的屬性。

可能有人會說，在眾多科幻作品中我們常常能看到一些概念性設計，如曲速飛行，再比如蟲洞穿梭，這兩種方式能夠讓人類瞬間逃離銀河系；理論上來說這種逃逸速度比光速還要快，那怎么能說我們超越不了光速呢？

這就要提到科幻的理論嚴謹了。

實際上，在我們看到的大多數知名科幻作品中，其飛船的設定都是趨向于亞光速飛行，即便是千萬年后人類科技達到極限，也很難突破光速。人類的逃逸速度比光速還快，是因為縮短了逃逸的距離，而不是提高了飛船的行駛速度。

就比如曲速飛行，其理論是將飛船前方的空間壓縮到后方，兩點之間的距離在不斷變短，這種空間壓縮推著飛船前進，并不是飛船本身的速度。

蟲洞穿越就更不用說了，本來就是通過連通宇宙兩點實現穿越，沒有任何速度方面的提升。

這樣看來，光速在宇宙中真的成了永恒不變的定律。那大家知道1光年需要光走多長時間嗎？是和理論上說的那樣，光一直朝著前方飛速移動直到一年時間的來臨，還是更快一些呢？

光走一光年距離要多長時間

首先可以肯定的是，1光年的距離肯定不是光走一整年的距離，這里要提到光速的傳播概念。科學家經過研究發現，光的傳播速度是不固定的，當光在水中傳播時，它的速度大約只有真空傳播速度的三分之二，還有在固體物質中傳播，這個速度肯定會更慢。

大家可以想想，光朝著宇宙一個方向持續行走一年，這涉及的宇宙空間實在太廣泛，其中一定會涉及到行星、彗星以及其他天體；光這一路走來不可能全在真空中行駛，這就意味著其完成一光年的行走距離需要耗費的時間更長。

但事實真是如此嗎？

這不過是我們以常態去估計光的運行速度，但實際上光速既不可能被人類掌握，也不會被人類理解。有科學家認為：光行走完一光年的距離根本要不了一年的時間，甚至其只需要一瞬間就能完成。

根據愛因斯坦在相對論中提到的理論：時間并非是一成不變的概念，它會因為物體的運動速度而發生改變。

當一個物體的運動速度超越光速時，時間也就開始倒流。當然，我們幾乎不可能突破光速極限，但物體運動速度越快，它所經歷的時間越短這種概念卻普遍應用，它還有個更專業的名字——鐘慢效應。

鐘慢效應除了提到速度與時間的概念外，還包括了靜止參考系經歷的時間。通過鐘慢效應可以計算出，當物體速度達到光速時（前提是在真空中傳播，且沒有任何外物干擾），它經歷的時間就為零；不管靜止參考系經歷了多少時間，該物體的經歷時間都是零。

這種說法讓人非常費解，我們假設光持續在真空中傳播，對于靜止參考系來說，光走完一光年的距離就得花費一年的時間；但對于光來說，其實只是一瞬間而已，因為光不具備其他參考目標，光經歷的時間自然也就是零。

為了驗證這一說法，1971年物理學家喬·哈夫勒設計過“原子鐘飛行試驗”，實驗過程中哈夫勒將精度很高的原子鐘放在飛機上做繞地飛行，一架飛機向東，一架飛機向西。

當飛行任務完成后，哈夫勒通過對比飛機上的原子鐘和地面上的原子鐘發現，雙方的時間出現了細小的差異。可是如果我們將兩架飛機上的原子鐘相對比，就會發現它們時間完全一致。

結語

很多時候，選擇的參考坐標系不同，物體本身運行的速度也有明顯變化，可能光對于靜止參考系來說是以光速來移動的，但這對光本身來說并沒有任何變化，它能瞬間達到其想要去到的地方，即便終點在一光年之外。

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