如果绕银河系走一圈,我们这辈子的时间够用吗?
昨晚在阳台看星星,突然冒出一个念头——假如有条路能绕着银河系走一圈,得花多长时间?这问题就像小时候问“天有多高”一样,光想想就觉得有意思。
先搞清楚银河系到底有多大
银河系不是一个能用手比划的小玩意儿,它是我们太阳系所在的星系,形状像个巨大的旋涡盘,中间厚、边缘薄,天文学家测出来的数据是——银河系的直径大约10万到18万光年,没错,单位是“光年”,光跑一年的距离。
我们取一个中间偏保守的数字,假设银河系直径10万光年,绕一圈不是横穿,是沿着边缘走,那就得算周长。
圆的周长公式小学生都知道:C = π × d,拿3.14乘以10万光年,结果是4万光年,这就是绕银河系一圈的路程。
步行的话,数字大到不像话
先把话说在前头——人类从来没走过这条路,也没法走,但我们可以算着玩。
成年人正常步速大概每小时5公里,一天如果什么也不干光走路,能走120公里,一年365天雷打不动地走,就是43,800公里。
现在要把31.4万光年换算成公里,1光年约等于9.46万亿公里。
- 4万光年 ≈ 2.97 × 10¹⁸ 公里
这个数字念出来是“297亿亿公里”,用步行速度去除:
- 97 × 10¹⁸ 公里 ÷ 43,800公里/年 ≈ 78 × 10¹³ 年
也就是8万亿年,宇宙目前的年龄才大约138亿年,走一圈的时间比宇宙年龄还大将近5000倍。
说实话,写到这儿我已经觉得这数字没什么实际意义了,但就是想看看它能离谱到什么程度。
换成其他交通工具会好些吗?
走路太慢,我们试试快的。
人类最快的飞行器——帕克太阳探测器
这是目前速度最快的人造物体,最快时相对太阳的速度能达到每秒约192公里,折合每小时大概69万公里,如果保持这个速度:
- 每年能飞约60.4亿公里
- 飞完2.97 × 10¹⁸ 公里需要大约9亿年
9亿年,恐龙灭绝到现在才6600万年左右,绕银河系一圈的时间够它们灭绝七次。
光速旅行呢?
按光速走,路程是31.4万光年,所以需要4万年,听着好像没那么夸张了,但智人这个物种出现到现在也就30万年左右,光绕银河系转一圈的时间,恰好跟我们这个物种的整个历史差不多长。
而且别忘了,这是纯理论,有质量的物体根本达不到光速,这是物理规律锁死的上限。
整理一下各走法的对比
| 出行方式 | 速度 | 绕银河系一圈耗时 |
| 步行 | 5公里/小时 | 约67.8万亿年 |
| 民航客机 | 900公里/小时 | 约3.8万亿年 |
| 帕克太阳探测器 | 约69万公里/小时 | 约4.9亿年 |
| 光速 | 约10.8亿公里/小时 | 约31.4万年 |
看这个表的时候就忍不住想,我们平常说“远”,最远也就是地球另一头,可在银河系的尺度上,连光都得跑几十万年,人类连自己星系的一圈都走不完。
但这事儿其实比数字更耐琢磨
费曼说过一句话,大意是“知道一个事物的名字和真正理解它,是两码事”,我们都能说出“银河系”这三个字,也能说出“光年”这个单位,但真正去细算一次,才突然意识到“31.4万年”和“67.8万亿年”之间的差距意味着什么。
太阳带着地球,正以每秒约220公里的速度绕着银河系中心运行,我们每时每刻都在“绕银河系”旅行,只不过不是走路,是坐在太阳这趟列车上,太阳绕银河系一圈的时间大约是2亿到2.5亿年,这叫一个“宇宙年”,上次太阳转到这里的时候,地球上正是三叠纪,恐龙刚开始登场。
所以严格来说,我们这辈子的每一秒,都已经在绕银河系的路上了,只是这趟旅程太慢太慢,比起人的寿命来说几乎静止。
有时候觉得宇宙特别不讲道理——把空间拉得那么大,把速度锁得那么死,明摆着就是不想让人到处乱跑,但它又偏偏把星空弄得那么好看,让人忍不住抬头看,忍不住去想这些有的没的。
前两天看到《天体物理学报》上有篇论文讨论银河系暗物质晕的精确范围,说如果算上暗物质晕,银河系的“边界”可能要延伸到直径200万光年左右,那样的话,绕一圈的时间还得再乘以二十,不过这就扯远了。
写完这篇,再去阳台看一眼银河,感觉不太一样了,不是因为它变大了或者变小了,是突然觉得,能站在这儿想想这些问题,本身就已经挺奢侈的。
