一艘飞船以光速穿越银河系需要多长时间，20万年还是一瞬间？

最近几十年，随着人类航天科技不断发展，人们一直梦想着有朝一日能进行星际旅行。

但要想实现星际旅行，速度是关键，必须尽可能提升速度。但是爱因斯坦的狭义相对论告诉我们，宇宙中存在速度限制，也就是所谓的光速限制，任何物体和信息的传递速度都不可能超过光速。

考虑到宇宙实在太大了，即便是光速在浩瀚宇宙面前也慢如蜗牛。比如说我们的银河系，直径达到20万光年，意味着即便是以光速飞行，也需要20万年才能穿越银河系。

事实真的如此吗？

我们需要了解狭义相对论中的一个重要概念：时间膨胀。根据爱因斯坦的理论，当物体接近光速时，其内部的时间会变得缓慢。这意味着，如果飞船的速度足够快，足够接近光速，时间就会变得非常慢。

其次，我们要提到另一个神奇的现象：尺缩效应。同样基于狭义相对论，当物体接近光速时，其长度也会发生变化。需要强调的是，时间膨胀和尺缩效应其实是等价的，两者必须同时出现，因为时间和空间是有机的整体，两者不可分割。

接下来我们进入正题：光速飞行下的时间静止。理论上，当物体达到光速时，其内部的时间将完全停止。这就意味着，光速飞行的飞船并未经历任何时间的流逝。

然而，这里存在一个关键因素制约了这种美好愿景的实现，那就是物质的存在形式。目前科学认为，只有光子才能真正达到并保持光速运动状态，而其他形式的物质则无法突破这一速度极限。

因此，虽然在接近光速的状态下体验到时间的极大减缓，但想要真正做到时间静止，则必须将自己转化为光子。这样的转变固然能让他们在光速穿越银河系的过程中不受时间的影响，但却又引出了新的问题：若是如此，他们还能否重新回到物质世界，分享这段奇异的经历呢？

其实，所谓的光速飞行时间静止，是不严谨的，只是通俗的说法。比如说光子，只能以光速飞行，对于光子来讲是没有时间概念的。这就意味着光子可以在一瞬间飞行任何遥远的距离，哪怕是宇宙的边界，也能瞬间到达。

而对于一艘飞船来讲，无论如何都不可能达到光速飞行。但是由于时间时间膨胀和尺缩效应的存在，飞船的速度也不必非得达到光速，只需要无限接近光速就可以了。

当飞船的速度无限接近光速时，时间就趋于停止，空间极度收缩，意味着飞船里的一瞬间，宇宙就可能过去了无限久的时间，同时不管多远的距离，对于飞船来讲都是近在咫尺。

因此，当飞船的速度足够快，足够接近光速时，哪怕是穿越银河系，也是一瞬间的事情，根本不需要20万年！