Question

步行一光年要多久？

Answer 1

步行一光年要多久？
光年与光速的关系。
首先我们要知道光年的概念是什么。光年就是光走一年的尺度，因此光年不是时间概念，而是距离单位，是根据光速得出的一个距离单位。

光速是什么呢？就是光在真空中的速度。现代科学已经证明，光是我们世界最快的物质传输速度，而且在任意惯性参考系里，光速都是不变的，且不受观测者运动状态影响。现在科学已经能够精密的测定光速，真空光速标准值为299792458m/s（米/秒），一般不需要很精准情况下，光速取值为每秒钟30万km（千米）。

常有人质疑，为什么光速会是这么准确的是一个整数呢？是不是人为做出来的？恭喜你答对了，光速成为一个正整数，还真是有人为的因素在里面，那就是计量长度的单位m（米）被人们调整到与光速一致了。
原来光速测量出来有很多小数点的，无法精确定量。
这是因为过去“m”的尺度是以实物为标准的，即便用最难以变形的合金制作出来的“国际米原器”，将其保存在恒温恒湿中，久了也会发生微小的变形。后来人们发现原子谱线具有非常好的清晰度和复现性，最开始采用自然镉（Cd）的红色谱线，在15摄氏度时，其波长y=6438.4696×10^-10m，于是确定了1m=1553164.13y （Cd）。这是人类首次用非实物标准定义“米”。

但这种方式还是会有很多小数点，如实际上计算出来的1m=1.0000000034815448米。后来又用氪（Kr）橙线代替镉红线，比镉更稳定精密了，但误差依然会在4x10^-9以下，相当于1米正负误差在4nm（纳米）以下。
最终，“米”的尺度与光速结合起来，相互成为完美的标准。
上世纪七十年代，科学界精确测量出了真空光速，基于光的极限稳定性，在1983年国际度量衡大会决定用真空光速重新定“米”的定义，把光在真空中行进1/299792458秒的距离定义为1米（m）。这样米的尺度和光的速度就成为相互印证相互定义的一个标准，从此，光速就再也不需要小数了，而米也有了永远不变的尺度定义。

既然光已经有了准确的速度值，那么光年就是光在真空中运行1年的长度。因为地球1年有多种算法，有恒星年和回归年等纪年法，各种纪念法每年时间都有细微差别，天数后面都有时分秒很多小数点，因此光年计算采用的是儒略年。

儒略年是科学界专用于空间尺度单位的时间计量单位，1年确定为365.25天，这样就固定了光年是一个不变的整数。1天24小时，每小时3600秒，1个儒略年就是315567600秒，每秒光速值为299792458米，1光年尺度就是94604786496160800米，约等于9.46万亿千米。
现在我们来算算一个人走一光年要走多久。
实际上一个人一天能走多长距离，要看是什么人，怎么走，走多久。这里面就有老弱妇幼的问题，老人或小孩，身体好与不好，男人和女人，每天走多少时间，决定一天能走多少路，不同的人，不同的走法，区别是很大的。

在2008年北京奥运会上，意大利选手施瓦策以3小时37分09秒的成绩，创造了奥运会50km竞走新的世界纪录，并夺得冠军。这可以算是世界上长距离走得最快的人了吧？但我相信这位运动员完成比赛后，已经累得要趴下了。现在我们打破不准服用兴奋剂的规定，让他服用兴奋剂后继续走，除了吃饭睡觉，每天走150公里，这大概是人类每天走路的极限了吧？
那么走1光年需要走多久呢？
如果这位奥运冠军每天除了吃饭睡觉，从来也没有法定假也不得请假，走完一光年9.46万亿千米，需要走63066666667天，也就是1.73亿年。但这种走法实际上是人类不可能做到的，如果按照一般身强力壮的年轻人，每天走五六十千米就已经很了不起了，按每天走这位奥运冠军一半路程来计算，走完一光年至少需要3.4亿多年。

如果全世界70亿人口，不管男女老幼都去走，一光年接力赛，每人要走1350多千米。

光年尺度是星际空间大尺度概念，在太阳系内一般采用天文单位（AU），即以地球到太阳平均距离为1天文单位，约1.5亿千米。光年尺度要出了太阳系，恒星际才使用。在地球人类日常生活中，主要使用的是米、千米，光年完全不适合使用。

就是这样，欢迎讨论，感谢阅读。

地球上最常用到的距离单位是米和千米，太阳系内最常用的距离是天文单位，一个天文单位是1.5亿千米，刚好是从地球到太阳的距离

当我们离开太阳系后最常用到的距离单位就变成了光年，尽管光年之上还有秒差距、百秒差距、千秒差距和百万秒差距等表示更长距离的单位 （一个秒差距是3.26光年，一个百万秒差距就是326万光年） ，由于大部分科普作品里最常用到的距离单位还是光年，因此大部分人熟知的天文学单位也是光年。

大部分人的步幅都在1米左右，少部分人可以达到1.5米，每小时可以行走4到5公里甚至6公里，这样一来步行9.46万亿公里就只需要2.7亿年左右。 如果有人能一直保持博尔特百米速度奔跑的话，只需要6500万年左右他就能跑完一光年 ，也就是说他从恐龙灭绝时开始跑到现在才跑够。
综合以上数据我们可以看出，用双脚丈量大地明显就是人类的极限了

长远来看唯一能让人类在“可以接受的时间内”飞过1光年的办法只有可控核聚变引擎，三体中的可控核聚变引擎可以把飞船的速度加速到光速的20%，这样一来只需要5年就能跨越一光年距离，不过理论上最好用的“宇宙机动”方式还是虫洞， 如果未来人类能掌握虫洞生成技术的话，一眨眼横穿银河系。
虽然宇宙航行的未来很美好，但我们也需要知道笨重低效的化学动力火箭还将“统治”想当一段时间

在生活中，如果距离较远，我们使用的长度单位通常是公里。但在天文学上，使用公里作为长度单位非常不便，因为宇宙中的天体相隔非常遥远，所以我们需要更大的长度单位来表示天体距离。

在太阳系中，可以用地球和太阳的平均距离作为长度单位——天文单位，1天文单位将近1.5亿公里。但如果要表示太阳系外天体的距离，天文单位也是完全不够用的，我们通常需要用到光年。那么，1光年会有多长呢？如果以人的步行速度，走1光年需要多久呢？

基于现有的理论，光速被认为是宇宙中最快的局域速度，而且光速还相对于任何参照系都保持一致。于是，用光速来定义光年再合适不过。根据定义，光在真空中前进1年的距离为1光年，即1年的时间乘以光速，大约为9.46万亿公里。

一般而言，人的平均步行速度为1.1米/秒，也就是4公里/小时。因此，步行1光年所需的时间为2.4万亿小时，大约2.7亿年。如果改用跑步，跑完1光年所需的时间大约为7000万年。当然，这只是理想上的情况，实际不可能做到。

1光年对于我们而言已经是遥不可及了，即便是飞行速度能够达到61200‬公里/小时的旅行者1号，飞行1光年的距离需要大约1.76万年的时间。但在宇宙尺度上，1光年近在咫尺，这个距离可能才刚刚出了太阳系。

太阳系之外是辽阔的星际空间，恒星之间的平均距离可达数光年，离太阳最近的恒星在4.2光年之外。而银河系之外是更加广袤的星系际空间，星系之间的距离动辄几十万光年。

那么，宇宙的浩瀚空间会阻止我们进行星际旅行吗？

至少目前来看是这样的。虽然我们已经可以把探测器送出太阳系，其飞行速度远快于步行速度，但这与人类想要的星际飞行相去甚远。不过，基于现有的理论，宇宙的浩瀚空间挡不住我们的星辰大海征途，我们不可能永远被束缚在太阳系中。

根据爱因斯坦的狭义相对论，接近光速飞行的太空飞船会出现尺缩钟慢的现象。另一方面，广义相对论表明，虫洞可以连接宇宙中两个遥远的地方。再结合人体冷冻技术，未来人类很有可能会实现星际穿越。理论都已经有了，接下来就等实践了。