最少需要一年

光年指光子在自由空間以及距離任何引力場或磁場無限遠的地方傳播一個儒略年的距離

也就是一光年的距離，光最少要花費一年的距離才可以走完。為什麼是最少呢？

這就和傳播路徑有關係了。光在自由空間中的速度接近每秒30萬公里，當光透過諸如水體、玻璃等材料時光速會出現降低。

瀰漫在宇宙空間中的星際物質會對光的前進起到阻礙作用

宇宙空間中看似空無一物，在大尺度上有很多星際塵埃，這些都會影響光的傳播程序，當光線傳播到這裡，會產生散射，改變方向，對於依然維持方向的光線，也是經過無數次的反射後再前進的，這無疑增加了光線的前進距離，如果將這些物質密度提高到非常大，比如這些塵埃變成了恆星，那阻礙作用就更明顯了，以太陽為例，從太陽核心處出發的光線，到達太陽表面需要近3萬年左右。

引力的影響

廣義相對論告訴我們，引力是時空彎曲的一種表現。大質量天體會產生極強的引力，比如黑洞，就會對光線產生非常強的彎曲效應，如果一束光沿事件視界切線方向射來，那麼這束光就會圍繞黑洞做圓周運動，直到能量耗盡。

磁場的影響

光具有波粒二象性，作為電磁波，也會受到磁場的影響，這就是——磁-光效應 。

磁-光效應包括法拉第效應、克爾磁光效應、塞曼效應和科頓-穆頓效應等。這些都體現出磁場會對光的執行施加影響。

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一光年的距離光需要走一年嗎？答案是：這個說法既不對也對。

“光年”這個單位中雖然帶了一個“年”字，但是這個單位不是時間單位，而是距離單位，意思是真空中光走一年時間所走過的距離。類似的還有光秒、光分等等，代表光走一秒鐘走過的距離和一分鐘走過的距離【如下圖所示】。

那麼為什麼人們偏偏要創造出來“光年”這個距離單位呢？我只要說一個例子大家就能夠明白了。

比如說一個小區在宣傳小區地理位置優越的時候，往往不會說這個小區距離市中心多少多少公里，而是會說，小區距離市中心20分鐘車程。這麼一說，這個距離的概念立刻就變得比較直觀了。

光年也是一樣的道理。宇宙中目前速度最快的就是光了，用光速來作為一個標準衡量距離是非常直觀的，所以“光年”被創造出來就是這麼一個原因。

那麼光走過一光年的距離真的需要一年的時間嗎？實際上不是的。

首先，光速跟介質有關，在不同的介質中，光速傳播的速度不一樣。比如說光速在水中的速度就要比光在真空中的速度慢很多。所以如果在水中光要走一光年的距離需要超過一年的時間。

其次，宇宙本身是在不斷膨脹的【如下圖所示】，就好像一隻螞蟻在一個不斷膨脹的氣球上爬行一樣，爬過兩點之間所需要的時間除了要考慮螞蟻本身的速度和兩點之間的距離，還要考慮氣球本身的膨脹。

但是，說光走過一光年的距離需要一年的時間又是正確的。

因為宇宙中的絕大部分空間都是真空，所以光速就是真空光速。而且雖然宇宙是在膨脹之中，但是除非是相隔距離幾十億、一兩百億光年那麼遠，否則宇宙膨脹對光執行時間的影響是微乎其微的。

簡單說，雖然從理論上講，光走一光年的時間不是剛剛好一年的時間，需要考慮很多的因素，但是從實際角度上說，在絕大部分時候我們都可以近似認為光走一光年的距離就是需要一年的時間。

光年是一個天文學概念，有這嚴格的定義。我們看下光年的定義：

光在宇宙真空中走一年的距離即為光年。

那麼，看了定義就簡單明瞭了，光年雖然帶了個“年”字，但是卻是很明顯的距離單位，而且是一個可以計算的定值：即光速乘以1年，因為真空光速為299,792,458米（準確值），所以一光年等於9460730472580800米，即9.46*10^12千米。這是一個非常大的數字，達到我們無法想象。要知道地球和太陽的距離也才8光分，比1光年要小394.2萬倍。而天文學家之所以創造光年這個距離單位，就是因為在宇宙中，星系直接的距離太過於遙遠。如果還是用千米作為單位，那麼書寫將會極其複雜。所以，使用光年後，可以極大地簡略宇宙空間距離的書寫。比如距離我們最近的比鄰星，如果寫成千米，是一個16位數，計算機都已經無法完全算出精確的數值了。但是，使用光年，則可以直接寫成4.22光年。

當然了，在我們眼中光年已經很大了。但是在天文學家的眼中，光年還是不夠大。有一種單位，比光年好大。他就是秒差距，一個秒差距是3.2616光年。而秒差距之上則是千秒差距，萬秒差距，百萬秒差距等。這些我們平常根本用不到的距離單位，全部都是為天文學精心打造的。這次數字只能夠說明我們的宇宙實在是太過於浩瀚。我們人類就像是微生物一樣，小的沒有邊界。

這個問題涵蓋的資訊較大，且不同的介質條件下光的傳播速度是不一樣的，需要拆分進行回答。

從定義來講，光年是根據光速和時間計算出來的長度單位，籠統的說一光年就是光在宇宙真空中沿直線傳播一年所穿越的總里程，根據計算一年有60*60*24*365=31536000秒，而光在真空中的傳播速度約為300000km/秒，二者相乘可求得一光年約等於9460800000000千米。

因此題中所說的光年是距離單位和一光年的距離光需要走一年這兩個問題如果放在宇宙空間裡都是對的，且雖然宇宙空間並非絕對的真空，但也是無限接近於真空（如月球表面已經是超高真空），因此對光的傳播影響十分微弱，可以忽略不計。而且透過以上數值的計算，我們可以得出一個結果，就是光年前面的數值越大，其距離越遠，比如地球到室女座本超星系團中的M87黑洞的距離約為5500萬光年，它要遠遠大於地球到銀河系中心距離的約2.6萬光年，大約是2115.4倍。

由於光是宇宙中已知的傳播速度最快的，且光年代表的實際距離足夠遠而數值相對較小，便於統計和計算，因此被作為計量天體距離的常用單位，此外天文單位、秒差距等也是常用的計量天體距離的單位之一。

前面講到了光年所表示的距離是在真空環境下得出的，但這並不能反推出億光年的距離光需要走一年這個結果，前者是後者的充分不必要條件。比如光在水中或在玻璃等透明物質中的傳播速度要明顯小於在真空中傳播的速度。

不過，光年已經是一個定值約為9.461萬億千米，它就與一天文單位最早是等同於從地月系質心到太陽的平均距離一樣，是人為定義的，即1天文單位等於149597870700米，不再是一個隨著地月系質心到太陽平均距離的變化而變化，這樣更有利於科學研究，因此也沒必要抬槓說考慮到宇宙膨脹、地球自轉速度減慢什麼的，因為真的沒有必要。

為此我們發明了另外兩個距離單位，一個是“天文單位”，也就是以日地平均距離1.5億千米，稱為1個天文單位。比如，木星到地球之間的距離大約為6.4億千米，也就是差不多4個天文單位多一點。但是，天文單位只適用於太陽系內，而到了更為廣闊的宇宙空間，衡量距離的單位就只能用“光年”了，比如目前人類探測的可見宇宙半徑大約為466億光年。

根據光年的定義，我們可以理解光為走完這段距離需要1年時間，所以題目中所指的“真的要走一年”的物件應該是光。如果，你的速度達不到光速，那麼走完一光年的距離就不止一年了，比如之前熱映的電影《流浪地球》，在計劃中人類最終將要把地球加速到光速的千分之五，也就是1500千米每秒，那麼走完一光年就需要200年時間。如果，我們是以民航飛機的速度來完成這段距離，假設飛機的速度為1000千米每小時，那麼飛完1光年需要108萬年。

嚴格意義上來說，一光年的距離並非是光走一年的距離，而是應該光在真空中走一年的距離，這是一個長度單位。之所以需要強調真空，是因為光的傳播速度與介質有關。在非真空的介質中，光的傳播速度要比真空中的光速更慢，例如，光在水中的傳播速度大約為真空光速的75%。

那麼，為什麼真空光速會被用於長度單位的定義呢？

由於光的傳播速度非常快，很早之前的人們會覺得光速是無限的。到了17世紀，天文學家羅默基於木衛一的星蝕現象確定，光速是有限的，只是速度非常快。後來的科學家透過各種方法測定，光的傳播速度每秒可達30萬公里。

雖然光速是常數，並且相對於任何參照系都維持恆定，但由於測量儀器的誤差，我們不可能完全準確地測出光速的大小。在科學家把光速測定到一定精度之後，科學家決定捨棄掉光速的小數點，把光在真空中的傳播速度定義為準確的299792458米/秒。

光速被確定之後，人們捨棄了由米原器確定1米長度的標準，轉而用光在真空中傳播1/299792458秒所走的距離來確定1米的長度。這樣的好處是1米長度不會因為米原器的誤差而發生變化，而且由於光速的定義值與此前測出的結果非常接近，這樣反過來用光速來定義1米的長度不會對與長度有關的引數造成什麼影響。

於是，真空中的光速被完全確定下來之後，就可以用它來定義一光年的長度。這樣就不會有不確定的因素，1光年嚴格等於9460730472580800米。但需要注意的是，計算光年時所用的一年時長為365.25天，這是儒略年。

有了光年這樣的長度單位，用於表示宇宙天體的距離就很方便，也很容易理解。不過，天文學中更常使用的長度單位是秒差距，這個單位來歷已久，比光年更早出現。

另外，從某種意義上來說，對於光子本身而言，以光速運動的它們無所謂時間和空間，無論1光年，還是更遠的距離，由於尺縮鐘慢效應，它們都是在一瞬間抵達。不過，物理學中並不承認光速參照系。

光年是光走一年的距離，是距離單位。但是，一光年的距離光真的需要走一年嗎？

一個非常有趣的話題展開了，別看幾句話簡單描述，但這裡麵包含好幾層含義，我們一層層來剖析！

一、一年的時間是多久？365天？366天？

在平時一年是365天還是366天都影響不大，反正我們是過整數日子的，並沒打算過半天或者小半天之類！但在計算光速時突然就成了一個嚴重的問題，一年到底是多久？

我們以地球環繞太陽公轉一圈一年的標準，當然不可能湊那麼好剛好是個整數天！而且又跑出好多關於年的定義，首先來看看跟公轉相關的有哪幾種年？

1迴歸年=365.24220 平太陽日 　　

1恆星年=365.25636 平太陽日 　　

1近點年=365.25964平太陽日 　　

1交點年=346.62003平太陽日 　　

1儒略年= 365.25平太陽日

迴歸年和恆星年即以遙遠恆星為參照物時與太陽經過同一點時的時間，兩者相差1個小時左右，對我們日常當然沒有區別，但對光走的路程差別就大了，而儒略年則是天文學上測量時間的單位，定位為365.25日，每天86400秒，一年總共為：31557600秒！光年的標準是計算比例以儒略年為時間單位！

二、光走一年到底是多遠的距離

上文已經定義了一年的標準時間為：31557600秒

光速則為光在真空中的速度為標準：299792458m/s

那麼光年很容易即可計算出來，為：9460730472580800m

三、光走一光年的時間真的是一年嗎？

終於到關鍵問題了，一年的時間也確定了，光走一年的距離也計算出來了，那麼吃瓜群眾有一個問題，不知道該問還是不該問，“光走一光年真的是一年嗎？"

我們還是先給出答案吧：一光年的距離對於光子來說需要的時間是0，但我們卻能切切實實的觀測到光需要一年的時間才能走完整個路程！這是因為在光速下光子的時間是停滯的，對於光子來說它去到任何地方都不需要時間，甚至到宇宙的盡頭！這就是相對論中的鐘慢效應！

換算公式如上圖，t"為觀測者的時間，t則為光子所經過的時間，當u=c時候，很明顯t將等於無窮大，因為它永遠都走不滿這個時間，所以無窮大了！

精確地來說光年不是光在普通意義上一年傳播的距離。此外，一光年的距離，光至少要走一年，也就是說光可能還要走更長時間。物質無法達到光速，光速是有質量的物體的速度的極限，但達不到。

光年的定義

一光年的長度約為9.46萬億公里（9.46 x 10^12公里）。光年是由國際天文學聯合會（IAU）定義的，具體的描述是：

光年是光在一個朱利安年（365.25天）內在真空中傳播的距離。1光年精確地等於9460730472580800米。

上圖：知名天體到地球的距離，以光年計算。

注意光年概念的幾個要點：

光年是人為確定的值

光年是光在一個朱利安年在真空中傳播的距離

1光年的值是一個精確的值

在天文學中，朱利安年不是國際單位制（SI）中的計量單位，但它被國際天文學聯合會（IAU）認可為用於天文學的非國際單位制單位。朱利安年定義為以每天86400秒計的365.25天。朱利安年的長度是在幾個世紀前西方社會中使用的儒略曆中的年平均長度。天文學上的朱利安年通常只是用於衡量持續時間而不用於指定日期。我們日常使用的一年的概念是迴歸年迴歸年（也稱為太陽年）是從地球上看到太陽的在季節迴圈中返回同一位置的時間; 例如，從春分到春分，或從夏至到夏至的間隔時間。由於晝夜平分點的進動，季節週期與地球在太陽周圍軌道上的位置並不完全同步。 因此，相對於太陽系外固定恆星測量的結果（恆星年），迴歸年比地球圍繞太陽完成一個完整公轉的時間短約20分鐘。

上圖：一個恆星年是365.2564天，而一個迴歸年是365.2422平均太陽日（實際上每年是不同的）。

光年常用於非專業描述

在非專業和科普出版物中通常用光年來描述天體的規模和間隔距離但在專業天體測量中最常用的單位則是秒差距(大概是3.26光年)。

上圖：秒差距的定義。秒差距是從太陽到具有一個弧秒的視差角的天文物體的距離。有點難懂是吧，記住1秒差距大概就是3.26光年就好了。

光在介質中的速度低於光速常量

一束光如果在透明介質（非真空）當中傳播，那麼它的速度必然會低於真空中的光速（也就是光速常量c）。因此如果光在一個朱利安年內穿過任何介質，那他便無法完成一光年的距離。

上圖：折射現象就是光在不同的介質中因傳播速度不同而形成的傳播路徑改變的現象，折射的角度與光在不同的介質中的傳播速度存在著比例關係。這個關係由斯涅爾定律描述。

有質量的物體無法達到光速

根據狹義相對論，任何有質量的物體都無法達到光速。所以請不要動不動就扯光速飛船和超光速之類，不存在的，親。

天文學中的距離單位是分場合使用的，在太陽系內表示距離一般用“天文單位”，一個天文單位是1.5億千米，也就是地球和太陽的平均距離。而“光年”只有在表示恆星和恆星間距的情況下才會使用，就像比鄰星距離我們4.22光年一樣。

“光年”中雖然帶了一個“年”字，但它的定義卻是“光在真空中飛行一年的距離”，因此光年其實是一個距離單位而非時間單位，一光年的具體數值為94605億千米，在地球上的我們看到系外恆星都是它們幾年甚至幾十年前的模樣。

愛因斯坦狹義相對論中的時間膨脹效應告訴我們越接近光速運動的物體，時間對它來說就越慢，而光子作為宇宙中唯一能夠以光速運動的粒子，如果它有思想的話就會感覺到自己是瞬間到達了一光年外的地方，但是低光速運動下的我們卻感覺光子用一年時間才飛完一光年的距離。

不同參考系下的觀測結果都是不同的，我們人類本身處於低光速運動之中。如果未來發明出可以無限接近光速的曲率驅動飛船，駕駛員飛行一天地球上可能就會因為時間膨脹效應而過去一年甚至更久。

駕駛員回到地球后會感覺自己只過了一天時間而已，但低光速的地球上已經過去了整整一年，這就是由接近光速時的時間膨脹帶來的後果。因此對於真正達到光速的光子來說，一光年的距離在它的感覺中是瞬間完成的。

一光年是一個很大的距離，雖然光年是宇宙中基本的距離單位，但是對於人類來說，一光年之外的地方卻是可望不可即，因為人類所能夠運動的最快速度相對於光速來說簡直是蝸牛之於火箭。

一光年的距離究竟有多遠呢？簡單來計算一下，光在真空沿直線傳播的速度為30萬公里每秒，那麼一年的時間，光可以走9.64萬億公里。這是一個什麼概念？日地距離為1.5億公里，光從太陽表面傳播到地球上需要的時間是500秒，地球和月球的距離為38萬公里，那麼光從地球傳播到月球上需要的時間就是1.3秒。

比鄰星，是距離太陽最近的恆星，它與地球的距離為4.22光年，這意味著哪怕是以光速飛行，從地球到比鄰星，也需要4.22年的時間。美國於1977年發射了旅行者一號空間探測器，經過了40餘年的飛行，旅行者一號目前已經飛出了太陽系，它的目標是比鄰星，但是等到它飛到比鄰星，那也是幾萬年之後的事了。

一光年的確是很難跨越的一個距離，假設此時有一個人以時速100公里駕駛著一輛汽車從地球到太陽，那麼他需要的時間就是150萬小時，也就是171年，那麼如果距離進一步擴大到一光年的話，那麼需要的時間就是1079萬年，這簡直就是一個天文數字，對於人類來說，壽命頂多不過百餘年，所以說，如果速度不夠快的話，人類很難走出太陽系到達另一個恆星系。

但是呢，光速雖然快，那也是有限的，所以這就意味著光的傳播是有速度的也是需要時間的，但是實際上這個時間是相對於人類來說的，對於以光速運動的光子來說，它們是沒有時間概念的，這是根據愛因斯坦的狹義相對論推匯出來的結論，根據狹義相對論，當一個物體運動的速度越來越快的時候，時間相對於它來說就變得越來越慢，當速度達到光速的時候，時間相對於它來說就是停止了，所以，一光年距離對於光子來說可能需要一年的時間走完，有可能僅僅一瞬間就可以完成，不過時間的長短對於光子來說沒有區別。