银河快报

如果我说,这辈子你就能走到银河系

晚上在小区散步,抬头看了一眼天空,城市光害严重,但隐约还能感觉到那条模糊的光带就在头顶,脑子里突然蹦出一个特别幼稚的问题:如果我不管不顾,就这么一步一步走过去,到银河系要多少年?

我知道银河系就是我们自己所在的星系,从逻辑上讲,“走到银河系”本身就说不通——你已经身在银河系里了,还要走到哪里去? 就像你在客厅里问“走到这个房子要多久”,这问题本身就透着点荒诞。

但我明白自己当时真正想问的是什么,我想问的大概是:如果我要走到一个能看清楚银河系全貌的地方,比如说,走到银河系的边缘,或者走到离它足够远、能把它整个收入眼底的距离,那需要多少年,也可能我潜意识里想问的是走到隔壁那个仙女座星系,行,那就顺着这个思路,认真算一次。

这种问题不能细想,因为一旦细想,数字就大到没法在日常生活中找到参照物了,但我今天偏偏就想细想一次。

先搞清楚,银河系到底有多大

我们要走路,总得先知道目的地有多远,对吧,但“走到银河系”这个表述太模糊了,我得先把它拆解成几个稍微具体一点的问题。

太阳系在银河系里的位置,不在市中心,也不在郊区边缘,大概在距离银河系中心6万到2.7万光年的地方,银河系的主体是个圆盘,直径大概在10万到18万光年之间,取决于你怎么定义它的边界,最新的一些观测认为,如果算上暗物质晕,这个范围还要大得多,但我们就说可见物质的主体部分,取一个常被引用的数字:直径大约12万光年。

光年是什么概念?光在一年里走的距离,光一秒钟能绕地球七圈半,一年能走大约9.46万亿公里,12万光年,就是9.46万亿乘以12万,这个数字写出来就是一串让人脑壳疼的零,我对着计算器数了好几遍,确认没数错:大约是135乘以10的18次方公里

好吧,这个数已经大到完全没概念了,没关系,我们继续。

假设你真的用双脚走

一个成年人正常散步的速度大约是每小时5公里,如果你是个硬核徒步爱好者,而且假定你可以在太空中行走(先别管怎么呼吸怎么吃东西这些细节),我们就按这个速度算。

来吧,计算器再次上场,要走完银河系直径这么长的距离,用每小时5公里的速度,需要的时间大概是这样:

  • 总距离:大约1,135,000,000,000,000,000公里
  • 每小时走5公里
  • 需要的小时数:227,000,000,000,000,000小时
  • 换算成年数,除以24,再除以365

我盯着屏幕上的数字,数着零,数出了大概9万亿亿年,不对,让我重新表达一下:大约是59乘以10的22次方年,也就是差不多259,000亿亿年,这个数字写成汉字是两万五千九百亿亿年。

我知道这个数字已经大到失去意义了,但请允许我试着给它找个参照,宇宙目前的年龄大约是138亿年,也就是说,你从宇宙大爆炸那一刻开始出发,以每小时5公里的速度走到现在,连银河系直径的零头都没走完,你大概只走了全程的不到两百万分之一。

说真的,算到这里我已经觉得这个题目有点折磨人了,但还没完,刚才算的是“横穿银河系”,如果只是想“走到”银河系边缘呢?假设你现在从地球出发,想走到银河系的边界,也就是从我们所在的太阳系位置,走到离我们最近的银河系外缘。

我们距离银河系边缘大概还有几万光年的距离,取个简单的数,就说5万光年吧,还是用刚才的方法算一遍,你大概需要108,000亿亿年,虽然比横穿整个银河系少了一半多,但在人类感知的尺度上,和一千万亿亿年没有本质区别。

换成人类最快的飞行器呢?

走路太慢了,这我们都知道,那如果我们开上目前人类最快的飞行器呢?这总该快一些吧。

目前飞得最远最快的人造物体之一是旅行者一号,它现在的速度相对于太阳大约是每秒17公里,也就是每小时约61,200公里,这比走路快了大概一万两千倍,听起来快了很多,对不对?

交通方式速度(公里/小时)横穿银河系所需时间(大约)
步行5259,000亿亿年
旅行者一号61,20021亿亿年
光速的10%(理论上)08亿120万年
光速本身8亿12万年

你看,即便是用上人类现在最快的飞行器,横穿银河系依然需要约21亿亿年,宇宙年龄在它面前,依然是个小年轻,我写到这里的时候,把笔放下喝了口水,缓了缓,数字大到这个程度,人反而会平静下来,因为已经完全超出了焦虑或震撼的阈值。

等等,我们可能问错了问题

算到这儿我突然意识到,也许一开始我想问的根本不是物理上的“走”,我们问“走到银河系要多少年”的时候,心里想的可能是某种更抽象的东西。

我们可能想的是:人类什么时候能真正跨出自己的恒星系,在银河系里自由穿行,这就不再是简单的速度除以距离的问题了。

物理学家和科幻作家们讨论过很多方案,如果将来我们能造出核聚变推进的飞船,速度可能能达到光速的百分之几甚至百分之十几,那样的话,最近恒星之间的旅行时间就可以缩短到几十年以内,这在人类寿命范围内勉强可以接受,但要在银河系尺度上穿行,还是需要数万到数十万年。

除非有代际飞船——一艘飞船就是一个移动的小世界,几代人在上面出生、生活、老去,最终由后代抵达目的地,这不算是物理上“走到”,但确实是一种属于人类的抵达方式。

如果再往前想一步,科幻里那些曲速引擎、虫洞旅行,如果真的有一天能实现,多少年”这个问题本身就失去了意义,时间会被折叠,距离不再是距离,这和我们现在讨论的“走路”已经不是同一回事了。

一张图片,把银河系装进眼里

聊了这么多走不到银河系的事,不如看一张图,这张照片不是我拍的,是智利阿塔卡马沙漠的射电望远镜阵列拍到的银河系中心区域,那片地方我们走一辈子也到不了,但它的样子,我们可以这样看见。

(图片位置:一张银河系中心区域的高分辨率天文摄影,黑洞人马座A*附近的恒星群清晰可见,周围环绕着发光的气体和尘埃云,颜色从炽白过渡到深红暗褐)

看着这张照片的时候我就在想,我们走不到那里,但光走了两万六千年,替我们走到了,然后带着那里的信息,落进了望远镜的镜片里,这可能是宇宙送给人类的一种补偿。

人类第一次看到银河系全貌的瞬间

还有一张图可以说说,1977年发射的旅行者一号,在1990年距离地球约60亿公里的地方,转过身,给太阳系拍了一张全家福,其中有一张照片里,地球只是一个0.12像素大小的黯淡蓝点。

旅行者一号没有拍到银河系全貌,但它飞出了黄道面,从那个角度回望,看到的太阳系和远处银河的背景,是人类飞行器第一次从那个距离获得的视角,那张照片不算清晰,有点模糊,有噪点,那个画面回答了“走到银河系”的另一个版本——不是抵达,而是回望。

(图片位置:一张深空探测器从太阳系外围拍摄的星空照片,太阳像一颗微弱的亮星悬挂在一侧,银河的光带斜穿过画面,星辰密布如沙)

我盯着这张模拟图看了很久,意识到一个事情:我们永远不可能用脚走到银河系,但银河系自己走过来了,每一个晴朗无月的夜晚,它都会跨越两万六千光年的距离,把自己铺在我们头顶的天空上

它自己过来了,我们不用走,想想还挺划算的。

好了,这些数字算得我头昏脑胀的,下次再看到银河挂在天上的时候,我大概不会再想“走不走到得了”这种事了,我可能会搬把椅子,泡杯茶,就这么坐一会儿,那道光走了两万六千年,挺远的,让它歇歇。

如果我说,这辈子你就能走到银河系

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