光速穿越銀河系需要多長時(shí)間？20萬年還是一瞬間？

銀河系到底有多大？

人類對(duì)銀河系的認(rèn)識(shí)也經(jīng)過幾個(gè)階段，一開始天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)銀河系的直徑為10萬光年，但隨著深入探索，天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)銀河系很可能更大，2019年，我國的郭守敬望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)銀河系的直徑達(dá)到了20萬光年，這一發(fā)現(xiàn)再次顛覆了我們對(duì)銀河系大小的認(rèn)知。

這意味著即便以光速飛行，想要穿越銀河系，也需要20萬年時(shí)間。但真的如此嗎？如果一個(gè)人以光速飛行，穿越銀河系真的需要20萬年嗎？

事實(shí)上并不是。光年，只是人們定義的距離長度，用光的速度乘以一年的時(shí)間就是一光年，其實(shí)與光速本身沒有關(guān)系，只是利用了光的速度，而沒有考慮到光的特性。

愛因斯坦的相對(duì)論早就表明，我們所在的時(shí)空并不是絕對(duì)不變的，而是相對(duì)的，速度會(huì)影響時(shí)間的流逝。簡單說就是速度越快，時(shí)間就越慢，這就是所謂的“時(shí)間膨脹效應(yīng)”或者“鐘慢效應(yīng)”。

由于時(shí)間和空間是一體的，所以時(shí)間膨脹的同時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)空間上的“尺縮效應(yīng)”，說白了就是距離會(huì)變短。

不過，愛因斯坦的相對(duì)論中還有一個(gè)質(zhì)增效應(yīng)，該效應(yīng)表明，物體的質(zhì)量會(huì)隨著速度的增加而變大，但物體無限趨于光速時(shí)，質(zhì)量會(huì)變得趨于無窮大，這時(shí)候想讓物體再加速就需要無窮多的能量，整個(gè)宇宙的能量都不行，顯然這是不可能的。

所以，無論如何，一個(gè)物體的質(zhì)量是不可能達(dá)到光速的，除了靜質(zhì)量為零的物體，比如說光。

這里我們就討論以非常接近光速的速度飛行，穿越20萬光年的銀河系需要多長時(shí)間，假設(shè)你乘坐這樣的飛船穿越銀河系。

對(duì)于地球上的人類來講，你確實(shí)會(huì)花費(fèi)20萬年多點(diǎn)的時(shí)間才能穿越銀河系，這就是簡單的數(shù)學(xué)計(jì)算，用銀河系的直徑除以你乘坐飛船的速度。

但是對(duì)于你本人來講，一切都大為不同。在你以亞光速飛行的時(shí)候，你面前的時(shí)空結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生很大變化，因?yàn)樗俣葧?huì)影響時(shí)空，會(huì)有什么影響呢？通俗來講就是距離變短了，也就是所謂的“尺縮效應(yīng)”。

20萬光年的距離在你眼里不再是20萬光年，會(huì)變得很短，具體有多短，取決于你的速度到底有多接近光速。如果你乘坐飛船的速度無限接近光速，那么即便是20萬光年的浩瀚距離在你眼里也是近在咫尺，好像一邁步就能瞬間跨越20萬光年一樣！

尺縮效應(yīng)的公式也充分說明了這點(diǎn)。

通過公式并不難計(jì)算出，當(dāng)飛船的速度達(dá)到光速的0.999999999倍時(shí)，20萬光年的距離會(huì)在尺縮效應(yīng)下，直接縮短為25.45光年，當(dāng)然這樣的距離你仍然需要飛船20多年。不過如果飛船的速度再快一些，無限接近光速，25.45光年的距離可能就會(huì)變成20多公里，甚至20多米！

當(dāng)然，這只是理論上分析，實(shí)際上要讓飛船達(dá)到如此高的速度是很難的，現(xiàn)實(shí)中是行不通的。即使人類科技達(dá)到了這種高度，也肯定早就有更好的方式實(shí)現(xiàn)“超光速”了，比如說蟲洞技術(shù)。

蟲洞就是利用時(shí)空的可塑性來扭曲時(shí)空，在時(shí)空結(jié)構(gòu)中創(chuàng)造出連接兩個(gè)不同時(shí)空的捷徑。這種方式雖然操作起來也很難，但肯定比在絕對(duì)速度上試圖達(dá)到光速更容易。

有點(diǎn)跑題了，回歸正題。

這里存在一個(gè)極端情況，那就是假如你真的以光速飛行，是不是就可以瞬間穿越銀河系呢？

既然是假設(shè)，咱們就暫且先不考慮相對(duì)論中的光速限制。如果你足夠幸運(yùn)，在光速飛行的時(shí)候還能夠有知覺的話，你的感覺會(huì)是這樣：穿越銀河系的動(dòng)作還沒開始，就已經(jīng)結(jié)束了！或者說，在你剛開始穿越銀河系的一瞬間，你就已經(jīng)穿越過去了。

不要說20萬年的銀河系，即便是整個(gè)宇宙，你也會(huì)瞬間穿越，不會(huì)花費(fèi)任何時(shí)間！

為什么會(huì)這樣？

因?yàn)椋瑢?duì)于光速飛行的你來講，已經(jīng)沒有時(shí)間概念了，當(dāng)然也不會(huì)有空間的概念。說白了光速飛行的你早就脫離了四維時(shí)空的束縛，不屬于四維時(shí)空了，當(dāng)然也就無所謂什么穿越不穿越的了！

也就是說，你根本不會(huì)完整存在，光速飛行的你早已經(jīng)不再是你，而是一道光。對(duì)于光來講，根本不存在時(shí)間和空間的概念，所以光可以在一瞬間到達(dá)任何浩瀚的星際距離。

說白了，光速就是四維時(shí)空的分界線，在我們的四維時(shí)空里，任何物體的速度都不能超過光速。當(dāng)然，我們可以這樣理解，因?yàn)楣鉀]有時(shí)間和空間，所以嚴(yán)格來講光并不屬于四維時(shí)空里面的東西，或者這樣通俗理解，光是四維時(shí)空與其他時(shí)空維度的分界線。

在我們的四維時(shí)空里無法超越光速，不代表在其他時(shí)空維度里不能超光速，或許在更高的時(shí)空維度里，那里的狀態(tài)與四維時(shí)空正好相反，最低的速度就是光速，所有物體都必須以超光速飛行。

當(dāng)然，高維度時(shí)空目前更多的只是猜想，我們很難證明高維度時(shí)空是否存在。