光速穿越銀河系需要多長時間？20萬年還是一瞬間？

銀河系到底有多大？

人類對銀河系的認識也經(jīng)過幾個階段，一開始天文學家們發(fā)現(xiàn)銀河系的直徑為10萬光年，但隨著深入探索，天文學家們發(fā)現(xiàn)銀河系很可能更大，2019年，我國的郭守敬望遠鏡發(fā)現(xiàn)銀河系的直徑達到了20萬光年，這一發(fā)現(xiàn)再次顛覆了我們對銀河系大小的認知。

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

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

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

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

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

所以，無論如何，一個物體的質量是不可能達到光速的，除了靜質量為零的物體，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間，假設你乘坐這樣的飛船穿越銀河系。

對于地球上的人類來講，你確實會花費20萬年多點的時間才能穿越銀河系，這就是簡單的數(shù)學計算，用銀河系的直徑除以你乘坐飛船的速度。

但是對于你本人來講，一切都大為不同。在你以亞光速飛行的時候，你面前的時空結構會發(fā)生很大變化，因為速度會影響時空，會有什么影響呢？通俗來講就是距離變短了，也就是所謂的“尺縮效應”。

20萬光年的距離在你眼里不再是20萬光年，會變得很短，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！

尺縮效應的公式也充分說明了這點。

通過公式并不難計算出，當飛船的速度達到光速的0.999999999倍時，20萬光年的距離會在尺縮效應下，直接縮短為25.45光年，當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變成20多公里，甚至20多米！

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

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

有點跑題了，回歸正題。

這里存在一個極端情況，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，咱們就暫且先不考慮相對論中的光速限制。如果你足夠幸運，在光速飛行的時候還能夠有知覺的話，你的感覺會是這樣：穿越銀河系的動作還沒開始，就已經(jīng)結束了！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，即便是整個宇宙，你也會瞬間穿越，不會花費任何時間！

為什么會這樣？

因為，對于光速飛行的你來講，已經(jīng)沒有時間概念了，當然也不會有空間的概念。說白了光速飛行的你早就脫離了四維時空的束縛，不屬于四維時空了，當然也就無所謂什么穿越不穿越的了！

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

說白了，光速就是四維時空的分界線，在我們的四維時空里，任何物體的速度都不能超過光速。當然，我們可以這樣理解，因為光沒有時間和空間，所以嚴格來講光并不屬于四維時空里面的東西，或者這樣通俗理解，光是四維時空與其他時空維度的分界線。

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

當然，高維度時空目前更多的只是猜想，我們很難證明高維度時空是否存在。