Question

如果宇宙飞船以光速飞行，离开银河系需要多久？

Answer 1

地球是人类生存了数百万年的家园，而地球的家园是太阳系，是一个直径达2光年的小星系。早期的时候，科学家认为太阳系的边缘应该是在冥王星那里，只要过了冥王星穿越柯伊伯带就算是出了太阳系，如果是这样，那太阳系人类还是有希望走出去的，于是科学家在1977年发射了旅行者一号和旅行者二号。

旅行者号经过42年的飞行，如今已经穿越了柯伊伯带，按原来的说法这已经是进入了太阳系外的星际空间。有希望接触到系外的外星文明。可是后来科学家通过新的观测发现，太阳系的外围还有更大的一个空间存在，它就是奥尔特星云，这是太阳系早期诞生之后残留物质形成的区域。

奥尔特星云的范围非常广阔，厚度至少会有一光年，它将太阳系完全包围其中，如果太阳系算上奥尔特云直径最少达到了2光年，以旅行者号的速度想要飞出去，恐怕至少还需要一万年。由此可见，旅行者号恐怕已经没有探寻到地外文明的希望。

随着 科技 的不断发展，人类对太空的视野也来越远，越来越广，当太阳系外第一颗行星被发现的时候，一个崭新的更广阔世界展示在了我们的眼前，那就是银河系。太阳系所处的星系是银河系，而在银河系中，像太阳系这样的小星系可能有数千亿个，它们围绕银河系的中心在公转。

银河系的直径到达有多大，一直以来这个数字都有过多次的变动，最初的时候科学家认为银河系的直径约10万光年，后来变成15万光年。而根据我国科学家最新的观测数据则认为，银河系的半径有可能就达到了10万光年，直径更是达到了20万光年，比最初的数据番了一倍。而这个数据也不是最终的答案，有可能未来随着观测技术的不断提升，它还会有所变动。

一个直径达20万光年的星系是我们无法想象的，人类还期望着有一天能够走出太阳系，可即使走出了太阳系，要走出银河系，那又要需要多长时间。很多人为此提出了这样一道计算题：如果飞船以光速飞行，多久才能离开银河系？可能很多人会说，这还不简单，一光年30万公里，20万光年那不是需要飞20万年。

事情真的如此简单吗？相信很多人的答案都会是这个，可是真实的答案却不是如此，我们所说的20万光年需要飞行20万年是飞船以光速横穿整个银河系所用的时间。而太阳系位于银河系第三旋臂—猎户旋臂，是比较偏远的一个位置，它距银河系中心约2.5万光年。

银河系是一个螺旋星系，其中呈现一个圆形的形态，人类的光速飞船出发的地点是地球，如果飞船不穿越银心而是选择向外飞出银河系，那个这个距离只有半径10万光年减去2.5万光年，剩下7.5万光年。因此飞船飞出银河系只需要7.5万年，而不是20万年。

如果飞船选择穿越银心飞出银河系，那要走过的距离为10万光年加上2.5万光年，和为12.5万光年，也远小于20万光年。因此飞船以光速飞行要飞出直径达20万光年的银河系，需要的时间是2.5万年或者12.5万年。当然这只是一个理论值，事实上，飞船在银河系的航行，不可能永远保持光速。

原因并不复杂，银河系有众多的星系和各种物质，它不像银河系以外的真正星际空间，天体，物质密度极低。飞船在银河系内飞行，要考虑很多的因素才能启动光速飞行，需要选择在物质，天体较小的空间才行。当靠近星系团的时候，速度就要降下来，否则很容易发出碰撞。

因此飞船不可能在银河系总是保持光速飞行状态，需要停停歇歇，这样要飞出银河系的时间要比理论值高一些。不过，光速飞行在宇宙尺度面前根本不算什么，也只能算是基本速度。以这样的速度我们其实我们根本走不出银河系去 探索 系外星空。

即使我们明天有了光速飞船，也不会去让它进行光速飞行飞出银河系，因为那需要的时间太漫长了，根本不现实。要飞出银河系只有飞船的速度超越光速才行。可是对于人类来说，我们目前还被爱因斯坦相对论的光速极限理论限制着。

根据爱因斯坦相对认，有质量的物体它的速度只能无限接近光速，根本到达不了光速。如果物体的速度连光速都达不到，更不要说超光速飞行了。那是不是意味着人类永远也不可能 探索 整个宇宙的奥秘？如果是这样，那宇宙的存在，人类的存在还有何意义？人类的 科技 快速发展还有何意义？

事实上，科学家并不信光速不可破，如果真是如此，相信科学家也没有了 探索 下去的精神和动力。科学是一门伟大神奇的学问，科学的道路上没有永远的真理和答案。光速不可破只是现有科学理论这么认为的，有可能在未来这个理论会被打破，而光速也将不再是物体的极限速度。

宇宙的存在就是为了让和人类一样的智慧生命进行 探索 和研究的，因此，这其中必然存在着某种能够进行星际航行的方法。只是我们现在还没有找到而已，只有人类 科技 快速发展，对世界万物的认知越来越多，对宇宙的认知越来越多，我们才能够真正突破速度限制的方法，实现宇宙各星际间的快速穿梭。

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