光年是一個(gè)非常特殊的單位，里面有個(gè)“年”字，看起來表示時(shí)間，但其實(shí)是度量距離的單位。這個(gè)長度單位在日常生活中根本用不到，因?yàn)樗鼘?shí)在是太大了，只有在天文學(xué)家領(lǐng)域才會用到。那么，1光年究竟是什么概念呢？走1光年要多長時(shí)間？

隨著天文望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展，人類借此可以窺探到更為深遠(yuǎn)的宇宙，也認(rèn)識到了宇宙大到不可思議的程度。在太陽系中，用公里或者天文單位來表示距離還是很方便的，比如，地球到太陽的距離約為1.5億公里，即1天文單位；海王星到太陽的距離約為45億公里，相當(dāng)于30天文單位。

但在太陽系外，還有浩瀚無垠的星際空間，乃至星系際空間。在肉眼可見的星空中，屬于太陽系的星星只有幾顆，天上的那些繁星皆是太陽系外的恒星，它們的距離非常遠(yuǎn)。此外，夜空中還有幾個(gè)肉眼可見的云霧狀天體，它們有的是銀河系中的星云，有的是距離更遠(yuǎn)的河外星系。

1838年，德國天文學(xué)家弗里德里希·貝塞爾（Friedrich Bessel）首次對太陽系外的恒星距離進(jìn)行測量。他把目標(biāo)選為天鵝座的天津增廿九（天鵝座61），測出的距離為66萬天文單位，即99萬億公里。如此遙遠(yuǎn)的距離，究竟是如何測出來的呢？

這就要講到十分巧妙的視差原理。試想一下，豎起拇指，然后把手伸直，閉上右眼，用左眼把拇指對準(zhǔn)前方一個(gè)目標(biāo)，保持不動。接著，再閉上左眼，睜開右眼，就能看到目標(biāo)相對于拇指發(fā)生了移動，這就是視差。利用同樣的原理，可以測出恒星的距離。

先在一月份的某天對一顆恒星進(jìn)行觀測，記錄它相對于其他背景恒星的位置。然后在半年后的七月份某天，當(dāng)?shù)厍蛟诠D(zhuǎn)軌道上轉(zhuǎn)動到了太陽的另一側(cè)時(shí)，再對這顆目標(biāo)恒星進(jìn)行觀測，并記錄它的相對位置。

結(jié)合半年之間的兩次觀測結(jié)果，可以測出這顆恒星的視差角。由于地球到太陽的距離是已知的，再根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系，就能算出恒星的距離，這就是用于恒星測距的三角視差法。

在測出天津增廿九的距離后，人們第壹次認(rèn)識到星際空間的廣袤。不過，當(dāng)時(shí)光速的確切值是多少并不知道，而且光速是不是常數(shù)也不清楚，所以光年并沒有被提出來，天文單位仍然是蕞大的長度單位。

到了19世紀(jì)中葉之后，光速的測量精度有了顯著的提高。麥克斯韋在提出麥克斯韋方程組后，從中推導(dǎo)出了真空中的光速是常數(shù)的重要結(jié)論。在這之后，愛因斯坦創(chuàng)立狹義相對論，更是明確了光速是宇宙中的一個(gè)基本常數(shù)，而且不會隨著參照系的選擇而改變。

于是，科學(xué)家利用光速創(chuàng)造出一個(gè)巨大的長度單位。在光速被足夠精確測量出來之后，科學(xué)家基于測量結(jié)果，把光速定義為了299792458米/秒。光在真空中前進(jìn)1年的距離即為1光年，光速（速度）乘以1年（時(shí)間）得到就是距離，約為9.4607×10^15米，或者9.4607萬億公里。

對于人類來說，1光年的距離極其遙遠(yuǎn)。如果我們每秒能走1.5米，走完1光年將需要長達(dá)2億年的時(shí)間。如果改坐普通飛機(jī)，也要120萬年的時(shí)間。就算速度為每秒10公里的宇宙飛船，也要耗時(shí)3萬年。

如果用光年來表示天津增廿九的距離，相當(dāng)于10.4光年，這樣非常便于表示遙遠(yuǎn)恒星的距離。光年無疑直接表示的是距離有多遠(yuǎn)，但這個(gè)特殊的單位其實(shí)還能間接體現(xiàn)出時(shí)間的概念。

從光年的定義出發(fā)可知，天津增廿九距離地球10.4光年，這意味著這顆恒星發(fā)出的光需要耗時(shí)10.4年才能到達(dá)地球。也就是說，我們現(xiàn)在接收到的是天津增廿九在10.4年前發(fā)出的光。而它現(xiàn)在發(fā)出的光還在去往地球的路上，還要再過10.4年，我們才能接收到這些光子。

因此，當(dāng)我們觀測宇宙時(shí)，距離看得越遠(yuǎn)，相當(dāng)于看到了越久之前的時(shí)間。不過，空間一直在膨脹，宇宙一直在變大，盡管理論蕞遠(yuǎn)觀測距離可達(dá)465億光年，但蕞遠(yuǎn)所能追溯到的時(shí)間只有138億年。

在我們看來，光走1光年的距離需要1年的時(shí)間。但從光的角度來看（如果有的話），它們不管走1光年，還是走100億光年，其實(shí)只要一瞬間就能到達(dá)，這涉及到了狹義相對論的時(shí)間膨脹效應(yīng)。

根據(jù)相對論，速度越快的參照系，時(shí)間相對過得越慢。當(dāng)速度足夠逼近光速時(shí)，時(shí)間流逝速率也會隨之接近于零。假設(shè)一艘宇宙飛船以99.999985%光速前進(jìn)時(shí)，飛船上過1天，相當(dāng)于地球上過5年。如果飛船速度達(dá)到99.99999996247%光速時(shí)，飛船上的1天相當(dāng)于地球上的100年。

只不過飛船是有靜質(zhì)量的，無論如何都不會達(dá)到光速，所以飛船上的時(shí)間不會完全停止流動。而光子沒有靜質(zhì)量，可以并且也只能以光速前進(jìn)。對于光來說，沒有時(shí)間的概念，時(shí)間是靜止的，光無論走多遠(yuǎn)，就算從宇宙的一端到另一端，都只需一瞬間。但在人類看來，光在1年的時(shí)間里只能走1光年，這就是相對論的相對概念。