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在我们日常生活中,衡量距离用“公里”就绰绰有余了。你看,绕地球赤道跑一圈也才约4万公里,这对人类来说已经是个挺遥远的旅程了。
可当我们的目光望向太阳系,甚至是更远的星辰大海时,你会发现,“公里”这个单位根本不够用了。于是,天文学家另辟蹊径,拿“地球和太阳之间的平均距离”当作一个新的标尺,称之为“天文单位”(AU)。根据定义,1天文单位等于149,597,870,700米,大约1.5亿公里。虽然比“公里”大了许多,但在描绘恒星之间的间距时,依然显得捉襟见肘。
于是,一个更庞大的单位登场了:光年(light year)。那光年究竟有多长呢?

光年这个单位常常出现在科幻电影或天文纪录片里,比如“距离地球约4000光年”、“距离银河系边缘还有2万光年”之类的句子听起来稀松平常,好像“光年”也就是“年”而已,没什么了不起的。
可实际上,1光年的长度,远远超乎想象,甚至可以说是一个让人类绝望的尺度。
我们先来从物理的角度看看:1光年,指的是光在真空中以每秒299,792,458米的速度,连续飞行一个儒略年(365.25天)的距离。
换算一下,一年有31,557,600秒,所以1光年的距离大约是:299,792,458 × 31,557,600 ≈ 9.46万亿公里(准确值:9,460,730,472,580,800米)。

看到这里,或许你还没有概念。我们来个生活化的比喻:假设你开着一辆速度不菲的汽车,以每小时200公里的速度,不吃不喝不停车,一路飙车。那么想要跑完1光年,你需要多少时间呢?答案是:约540万个地球年。
也就是说,你的车从人类还在打猎采集的旧石器时代开始上路,一直开到未来的高度文明社会都出现几轮了,才能完成这一段距离。
当然了,汽车的速度太慢了。那如果我们借助人类目前最快的航天器呢?有没有希望在光年尺度上“有所作为”?
目前人类制造的速度最快的航天器是NASA于2018年发射的帕克太阳探测器。它的峰值速度高达每秒200公里,这已经是“超音速”的超级赛亚人版本了。
按照这个速度计算,它飞完1光年需要的时间大约是:1光年 ÷ 200公里/秒 ≈ 1499个地球年。是不是感觉还不错?比汽车快多了嘛!

可别高兴太早。帕克探测器之所以能这么快,是因为它“蹭”了太阳的引力助推,在靠近太阳的过程中被引力拉得飞快。可这种速度,是“借来的”,而不是它在宇宙深空中自由飞行时的持续速度。一旦离开了太阳的引力场,它就没有办法一直保持那么快了。
所以,如果我们认真讨论真正可能进行长距离星际旅行的航天器,那就得看另外几个“老将”了。
迄今为止,有望离开太阳系、进入星际空间的探测器有五个,分别是:先驱者10号、先驱者11号、旅行者1号 、旅行者2号、新地平线号。
这些探测器都是实打实的“远距离探索先锋”。不过,“先驱者”系列已经失联多年,速度也不快;“新地平线号”发射时速度是最快的,但受太阳引力减速的影响,在飞越冥王星时,速度已经降到了每秒13.78公里。
目前在太空中飞得最快、最远的航天器,是旅行者1号,它的速度大约是每秒17公里。这个速度听起来似乎也不算太慢,可我们再来算一笔账:
1光年 ÷ 17公里/秒 ≈ 1.76万个地球年。

注意,这还是理论理想状态,不考虑太阳和其他天体引力的干扰。现实中,这个时间可能还要更久。
也就是说,以目前人类最强的探测器技术,想要抵达距离最近的恒星系统,也得等上几万年。
现在你可能明白了,1光年之所以让人类绝望,不是因为这个单位本身多吓人,而是我们移动的速度实在太慢了。目前我们连1%光速都摸不到,而宇宙动辄几光年、几十光年、上千光年的距离,对人类来说就如同蚂蚁想要翻越太平洋。
太阳系本身的边缘奥尔特云所在的区域,也大约在1光年左右的距离上;而离我们最近的恒星系统比邻星,也在4.22光年之外。听起来不远?那是以光的标准来说的。以人类的速度,几乎等于永远到不了。所以说光年这个宇宙距离单位,也是一道文明的“封印”。
那我们真的有希望突破这个“光年封锁线”吗?目前来看,答案是:理论上可能,现实中遥不可及。
科学家已经在设想各种方式,比如:核聚变引擎,利用恒星反应堆那样的能量源;激光帆推进器,通过强光推动轻质探测器飞行;曲率驱动(类似《星际迷航》的概念),利用空间压缩和扩张实现“曲率航行”。

这些听上去很酷,但都还处于科幻想象或者技术初级阶段,要真正应用在人类航天上,可能还需要几十年甚至几百年的突破。在这里借用一下科学家的话:“未来,还有很长的路要走……”。
光年不仅是一个天文单位,它更像是宇宙对人类科技发出的一个“挑战”。它提醒我们,人类在面对浩瀚宇宙时依然无比渺小,连太阳的“邻居”我们都望尘莫及,更别提横跨星系、穿越宇宙。
但话说回来,也正是这种巨大的距离、难以逾越的鸿沟,才让我们的探索之路变得如此壮丽而充满意义。也许在未来的某一天,我们真的能“超越光年”,那将是人类文明真正走向星辰大海的开始。