一光年只有9.46萬(wàn)億公里，為啥會(huì)讓所有科學(xué)家感到絕望？

當(dāng)你夜晚仰望星空，看到那些閃爍的星星時(shí)，你是否意識(shí)到，你看到的并不是它們的現(xiàn)在，而是它們的過(guò)去？

那顆明亮的天狼星，你看到的是它 8.6 年前的樣子，那顆巨大的參宿四，你看到的是它 640 年前的影像，而那團(tuán)模糊的仙女座星系，你看到的則是它 254 萬(wàn)年前的幽靈，這一切都源于宇宙中那把最殘酷的尺子：光年。

我們?cè)诳苹眯≌f(shuō)里聽(tīng)?wèi)T了“光年”這個(gè)詞，仿佛它只是一個(gè)普通的計(jì)程單位，但在天文學(xué)家和物理學(xué)家的眼里，這個(gè)單位代表著一種深不見(jiàn)底的絕望。

1光年約等于9.46萬(wàn)億公里，這是一個(gè)人類大腦無(wú)法直觀理解的數(shù)字，也是一道將人類文明死死鎖在太陽(yáng)系內(nèi)的無(wú)形監(jiān)獄。

光速約為 30 萬(wàn)公里/秒，在地球這個(gè)尺度上，光速就是“瞬間”，光一秒鐘可以繞地球赤道 7.5 圈，你眨一下眼，光已經(jīng)跑了 6 萬(wàn)公里，現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的光纖通訊，讓我們覺(jué)得世界是同步的，因?yàn)樾畔⒃诘厍騼啥伺軅€(gè)來(lái)回也只需要零點(diǎn)幾秒。

但是，一旦我們將視角拉大到太陽(yáng)系，光速就開(kāi)始顯得“氣喘吁吁”了，光從月球跑到地球，需要 1.3 秒，光從太陽(yáng)跑到地球，需要 8 分 20 秒，光從海王星跑到地球，需要 4 個(gè)小時(shí)。

如果你是一個(gè)不知疲倦的超人，以 5 公里/小時(shí)的速度不吃不喝地走，走完 1 光年，你需要 2.16 億年，哪怕你在恐龍剛誕生的三疊紀(jì)就開(kāi)始走，到現(xiàn)在還沒(méi)走完。一架波音 747，時(shí)速 900 公里，飛完 1 光年，需要 120 萬(wàn)年，這意味著，人類從學(xué)會(huì)鉆木取火到現(xiàn)在，這點(diǎn)時(shí)間只夠飛機(jī)飛個(gè)零頭。

旅行者1號(hào)是目前飛得最遠(yuǎn)的人造物體，它于 1977 年發(fā)射，已經(jīng)在太空中狂奔了 47 年，它的速度極快，達(dá)到了 17 公里/秒，但它現(xiàn)在距離地球只有240 億公里，換算成光年，這僅僅是 22 光時(shí)，要讓旅行者 1 號(hào)飛完 1 光年，它還需要再飛 1.7 萬(wàn)年，而要飛到距離我們最近的恒星比鄰星，它需要 7.4 萬(wàn)年。

讓科學(xué)家感到絕望的，不僅僅是距離本身，而是宇宙的空曠，在銀河系中，恒星之間的平均距離大約是 4 到 5 光年，比鄰星距離我們 4.22 光年，如果連這一步都跨不過(guò)去，什么銀河系帝國(guó)、星際聯(lián)邦，統(tǒng)統(tǒng)都是癡人說(shuō)夢(mèng)。

為了跨越這 4.22 光年，科學(xué)家想盡了辦法，目前最激進(jìn)的計(jì)劃是霍金生前支持的“突破攝星”計(jì)劃，利用巨大的激光陣列，推動(dòng)幾克重的“納米飛船”，將其加速到光速的 20%，即便如此，飛到比鄰星也需要 20 年。

再加上數(shù)據(jù)回傳的 4 年，我們需要等待 24 年 才能看一眼鄰居的照片，而且這只是幾克重的芯片，要送一個(gè)大活人過(guò)去，以目前的物理學(xué)認(rèn)知，需要的能量可能要消耗掉整個(gè)地球的能源儲(chǔ)備。

即便我們不考慮肉體穿越，只考慮通訊，光年這個(gè)單位依然是文明交流的噩夢(mèng)，假設(shè)我們?cè)?100 光年外發(fā)現(xiàn)了一個(gè)擁有智慧的外星文明，如果你發(fā)一條微信給他們：“你好，地球人想和你們做朋友。”

這條信息以光速飛行，100 年后才能到達(dá)，那時(shí)候，發(fā)信息的你早就成了骨灰，甚至你的孫子都去世了。

假設(shè)外星人很友好，立刻回復(fù)：“好的，我們加個(gè)好友。”

這條回復(fù)又需要 100 年 才能傳回地球，一來(lái)一回，200 年 過(guò)去了，地球上已經(jīng)換了七八代人，朝代都可能更替了好幾輪。

光速的限制，導(dǎo)致宇宙中的文明注定是“孤獨(dú)的島嶼”，我們可能知道彼此的存在，但永遠(yuǎn)無(wú)法進(jìn)行有效的對(duì)話，我們?cè)趯?duì)著深淵呼喊，聽(tīng)到的回聲卻來(lái)自幾個(gè)世紀(jì)后的未來(lái)。

有人會(huì)問(wèn)：“難道我們就不能超過(guò)光速嗎？制造曲速引擎？”

這就撞上了物理學(xué)最堅(jiān)硬的墻壁，愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論，當(dāng)一個(gè)物體的速度越接近光速，它的動(dòng)質(zhì)量就越大，想要推動(dòng)更重的物體，就需要更多的能量，當(dāng)你試圖無(wú)限接近光速時(shí)，物體的質(zhì)量會(huì)趨向于無(wú)窮大，所需的能量也趨向于無(wú)窮大。

這意味著，除非你本身沒(méi)有質(zhì)量，否則你永遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到光速，更別說(shuō)超越它，目前的物理學(xué)沒(méi)有給超光速旅行留下任何顯而易見(jiàn)的后門，蟲(chóng)洞是數(shù)學(xué)游戲，現(xiàn)實(shí)中維持蟲(chóng)洞所需的“負(fù)能量”至今只存在于理論中，曲速驅(qū)動(dòng)，需要改變時(shí)空結(jié)構(gòu)，所需的能量密度可能相當(dāng)于把一顆木星瞬間轉(zhuǎn)化為能量。

所以在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，甚至在物理學(xué)發(fā)生顛覆性革命之前，“光年”就是囚禁高等智慧生物的枷鎖。

最后讓我們把視角拉到極致，1 光年讓我們絕望，那宇宙有多大？

銀河系的直徑是 10 萬(wàn)光年，可觀測(cè)宇宙的直徑是 930 億光年，在這個(gè)尺度上，光年已經(jīng)不夠用了，更恐怖的事情發(fā)生了：宇宙膨脹，在足夠遙遠(yuǎn)的距離上，空間的膨脹速度超過(guò)了光速，這意味著，那些位于 140 億光年 之外的星系，它們發(fā)出的光，永遠(yuǎn)、永遠(yuǎn) 追不上地球。

它們正在以超光速遠(yuǎn)離我們而去，對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，它們雖然在那個(gè)時(shí)刻存在，但它們已經(jīng)從我們的宇宙中“消失”了。我們永遠(yuǎn)看不到它們，永遠(yuǎn)聯(lián)系不上它們，每一秒鐘，都有無(wú)數(shù)的星系滑落到我們的“宇宙視界”之外，永不復(fù)返。

如果不打破光速的限制，人類不僅出不去，甚至連看都看不全這個(gè)世界，但換個(gè)角度想，這種絕望也是一種保護(hù)，正因?yàn)楣饽耆绱穗y以跨越，黑暗森林中的獵手才難以輕易發(fā)現(xiàn)我們。

我們?cè)谶@個(gè)偏僻的、孤獨(dú)的、難以觸及的角落里，雖然寂寞，但也安全，當(dāng)你下次再談?wù)摗耙还饽辍睍r(shí)，請(qǐng)記住，那不是一個(gè)簡(jiǎn)單的距離，那是時(shí)間和空間的深淵，是我們目前無(wú)法逾越的嘆息之墻。