1光年究竟有多遠?以人類步行的速度,走完1光年需要多少時間?

在我們地球上,「公里」這種長度單位已經足夠我們描述距離了,就算是圍繞著地球的赤道轉一圈,其長度也只有大約40075公里。但如果我們把范圍擴大到太陽系,用「公里」來描述天體間的距離就非常麻煩了,僅僅是地球與太陽的平均距離就高達149597870公里,更不用提那些距離太陽更遠的天體了。

所以在太陽系的范圍內,我們通常會使用到「天文單位」這種長度單位,根據定義,1天文單位的長度與地球與太陽的平均距離相等,這樣一來就方便多了,即使是非常遙遠的冥王星,其與太陽的平均距離也就是大約40個天文單位。

然而假如我們把范圍擴大到銀河系的范圍,那使用「天文單位」來描述距離同樣也很麻煩,就拿距離我們最近的恒星——比鄰星來講,它與我們的距離也有大約266877個天文單位,在這種情況下,我們就需要使用更合適的長度單位——「光年」。

1光年究竟有多遠?

1光年就是以光在真空中的速度(即299792458米/秒)前進1年的距離,需要注意的是,這里的「年」指的是「儒略年」,這是天文學家們為了方便測量時長而使用的單位,根據定義,1個「儒略年」的時間為31557600秒,換算下來就是365.25天。

據此我們就可以計算出,1光年等于9460730472580800米,約等于63241個天文單位,而比鄰星與我們的距離就大約為4.22光年。為了方便大家直觀地了解到1光年究竟有多遠,我們不妨來看一下,以人類步行的速度,走完1光年需要多少時間。

人類步行1光年需要多少時間?

一般情況下,人類步行的速度約為每小時4至5公里,為方便計算,這里我們取值5公里/小時,經過簡單地計算后我們就可以得出,人類步行1光年需要1892146094516.16小時,如果按「儒略年」來換算的話,就是215850569.76年,當然了,這只是人類不眠不休的理想情況下所需要的時間。

值得一提的是,太陽一直在帶領著太陽系的一幫「小弟」,以大約每秒鐘217公里的速度圍繞著銀河系中心公轉,根據科學家的計算,太陽每公轉一圈所花的時間約為2.2億年,也就是說,在理想的情況下,以人類步行的速度走完1光年,太陽系都差不多圍著銀河系中心轉了一圈了。

人類最快的探測器飛完1光年需要多久?

如果只是看飛行速度,那麼「帕克」太陽探測器可以穩居第一名,因為它的最高速度可以達到200公里/秒,這可比我們人類步行的速度快多了,以這樣的速度,大概需要1498.96年(儒略年,下同)就可以飛完1光年。

需要指出的是,「帕克」探測器之所以能這麼快,其實是因為它是向著太陽飛行,而在這個過程中,太陽的引力一直在不斷地給它加速。很明顯,這種方式不能夠用于長時間的星際飛行,因此我們有必要再來看看旅行者1號。

旅行者1號是迄今為止人類發射的飛得最遠的探測器,它發射于1977年,目前距離地球大約226億公里,飛行速度約為17公里/秒,以這樣的速度,大約要花17635年才能飛完1光年。由此可見,對于我們人類目前的航天科技而言,1光年的距離可以說是相當遙遠了。

人類未來應該如何在短時間內跨越1光年?

常規的方法就是大幅度地提升飛行速度,理論上來講,假如人類未來掌握了可控核聚變,那麼以此為動力的宇宙飛船就可以達到光速的15%,大約6.67年就能跨越1光年。

再想遠一點,假如人類未來能以反物質作為能源,就可以將宇宙飛船的速度提升到光速的70%,以這樣的速度走完1光年,只需要大約1.43年的時間。

除此之外,因為愛因斯坦曾經指出時空是可以彎曲的,而這種說法也得到了觀測數據的證實,所以從理論上來講,我們還可以在時空中「抄近路」,這大概可以分為兩種方式。

第一種就是想辦法讓宇宙飛船前方的空間收縮、后面的空間擴張,這樣就可以讓空間「推」著宇宙飛船前進,而由于這種方式不受相對論的相關限制,因此其速度可以遠遠地超過光速。

另一種方法就是穿越「蟲洞」,當時空彎曲到極致的時候,就可以在兩個遙遠的時空之間形成一種特殊的時空通道,這被稱為「蟲洞」,從理論上來講,我們只需要找到或者創造出可供我們穿越的「蟲洞」,就可以在極短的時間里跨越若干光年的距離。

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