銀河系直徑10萬光年，人類就算造出光速飛船也飛不出去嗎？

眾所周知，我們所居住的地球處於太陽系內部，而太陽系位於更巨大的銀河系。銀河系是一個巨大的螺旋星系，它的直徑大約為10萬光年。光的速度為每秒30萬公里，一光年為光行走一年所需要的距離，按照這樣換算下來，一光年大約等於9460億公里。因此，銀河系的10萬光年直徑對我們來說是如此的巨大。

如果以地球上的觀察者來說，光從銀河系中心到達邊緣需要5萬年的時間，這遠遠大於人類的壽命。因為光是宇宙中最快的速度，所以人類永遠也無法飛出銀河系。網上有人就說，就算人類能達到光速的1000倍，飛出銀河系所需的時間也還是遠遠超過人類的壽命。因此，他們得出一個結論，人類被銀河系困住了。

請注意，我上面使用的是地球上的觀察者。事實上，根據狹義相對論，速度的差別會帶來時間上的膨脹，而根據廣義相對論，引力場或者加速度場也會帶來時間延緩。因此，對於處於飛船中的人來說，他所經歷的時間和地球上的人所經歷的時間是不一樣的。透過這一理論的突破，或許我們能找到方法來飛出銀河系。

當你閱讀許多關於星系旅行的科幻作品時，你可能會接觸到一個概念，那就是恆加速度推進。這個概念的厲害之處在於，它能使飛船處於一個恆定的加速度之中，通常為人體所熟悉的1個重力加速度（1g）。1g的加速度會讓你感受到類似地球的引力，因此它是相當舒適的。

在飛出銀河系旅行的前半程，飛船以1g的加速度持續加速，最終能使飛船接近光速，但又不會超出光速，違反相對論。在後半程的旅行中，飛船將以1g的加速度減速，直到飛出銀河系。根據哈佛大學物理系教授的計算，整個過程中宇航員只感覺過了20-25年，並沒有超出人類壽命。

相對論是一個強大的科學定律，時間膨脹和尺度收縮其實是硬幣的兩個面。在飛船上的人覺得他們之所以能這麼快飛出去，是因為他們的尺度縮短了。而在其他人看來，原因則變成了時間膨脹。不過，雖然他們能在20多年之內飛出銀河系，但地球上照樣經歷了數萬年的時間。如果他們還能回到地球，他們會發現自己像是穿越到了未來。

誠然，這在理論上是正確無誤的，但唯一的缺點是技術上無法實現。把飛船加速到接近光速需要大量的能量，目前這還是一個無解的難題。