一光年是一个很大的距离，虽然光年是宇宙中基本的距离单位，但是对于人类来说，一光年之外的地方却是可望不可即，因为人类所能够运动的最快速度相对于光速来说简直是蜗牛之于火箭。

一光年的距离究竟有多远呢？简单来计算一下，光在真空沿直线传播的速度为30万公里每秒，那么一年的时间，光可以走9.64万亿公里。这是一个什么概念？日地距离为1.5亿公里，光从太阳表面传播到地球上需要的时间是500秒，地球和月球的距离为38万公里，那么光从地球传播到月球上需要的时间就是1.3秒。

比邻星，是距离太阳最近的恒星，它与地球的距离为4.22光年，这意味着哪怕是以光速飞行，从地球到比邻星，也需要4.22年的时间。美国于1977年发射了旅行者一号空间探测器，经过了40余年的飞行，旅行者一号目前已经飞出了太阳系，它的目标是比邻星，但是等到它飞到比邻星，那也是几万年之后的事了。

一光年的确是很难跨越的一个距离，假设此时有一个人以时速100公里驾驶着一辆汽车从地球到太阳，那么他需要的时间就是150万小时，也就是171年，那么如果距离进一步扩大到一光年的话，那么需要的时间就是1079万年，这简直就是一个天文数字，对于人类来说，寿命顶多不过百余年，所以说，如果速度不够快的话，人类很难走出太阳系到达另一个恒星系。

但是呢，光速虽然快，那也是有限的，所以这就意味着光的传播是有速度的也是需要时间的，但是实际上这个时间是相对于人类来说的，对于以光速运动的光子来说，它们是没有时间概念的，这是根据爱因斯坦的狭义相对论推导出来的结论，根据狭义相对论，当一个物体运动的速度越来越快的时候，时间相对于它来说就变得越来越慢，当速度达到光速的时候，时间相对于它来说就是停止了，所以，一光年距离对于光子来说可能需要一年的时间走完，有可能仅仅一瞬间就可以完成，不过时间的长短对于光子来说没有区别。

对于光速和光速（亚光速）运动状态下的时间膨胀问题，不少人总是会不由自主地陷入到泥潭中不能自拔，其实多半是参照系的出现了混乱，在不同参照系的来回变化中彻底蒙了，得出了很多看似“矛盾”的结果。

就好比问题的“光年”问题，首先要明白什么是光速，光速不就是光的速度吗？确实是，但我们还要明白光速不需要参照系，或者在任何参照系下任何运动状态下都是光速本身，光速是一个常数，就好像一个衡量宇宙其他速度和空间的标准尺度一样，是恒定的。

这个恒定值就是30万公里每秒（真空中），准确地数字是为299,792,458米每秒。

明白了这点，再了解光年的概念。光年概念也很简单：光飞行一年的距离。但注意这里的“一年”，这个时间是在人类眼里的一年，并不是光本身飞行的时间。

事实上对于光本身而言，无所谓时间的概念，也可以认为不需要任何时间，对于光本身来说可以瞬间穿越任意远的距离（不要以你自己为参照系去思考这个问题）。

就好像不少人经常假设一个人在光速飞船上飞行，如果飞船真的能达到光速，飞船飞到任何地方都不需要时间（在飞船的人眼里）。但对于地球上的人类来说，这艘飞船仍旧以光速（30万公里每秒）飞行，飞行一光年仍旧需要一年！

说白了，这就是爱因斯坦相对论中的时间膨胀和尺缩效应，也可以认为是“同时的相对性”：在一个参考系中同时发生的两件事件，在另一个参考系看来是不同时的。

最后强调一点：一定弄清楚参照系的选择问题，在不同的参照系下讨论事件的发生情况以及对错是没有意义的。

先说答案：一光年的距离，光的确不需要走一年。因为光不需要任何时间，别说一光年距离，就是整个可观测宇宙大小的距离（930亿光年），光经过也不需要一点时间。光是时空脱离的界限，因此不再需要时间。

物体只有在还没有达到光速的时候，其时间流逝才会有变慢的问题，这是狭义相对论的时间膨胀效应。如果物质达到光速，物质就成为光了。而光是没有时间的，所以物质在光速下不是时间流逝会变慢，而是压根没有时间。但问题是静质量不为0的物质是不可能达到光速的。这由狭义相对论的质量效应公式可以看出：

（其中m为物体的质量，m0为物体的静质量，Ⅴ为物体的运动速度，c为光速），当V→c时，分母→0，则m→+∞，也就是说当物体运动速度趋向于光速时，物体的质量会趋向于无穷大。如果宇宙是有限的，那全宇宙的能量都不够推动这个物体的。当然这个结论是基于光速不变原理得出的，即光速对于任何参考系都是个常数。光速是个常数在理论上是来自于麦克斯韦的联立方程组的推导，在实践上和观测上也屡屡被证实。比如在大型对撞机上，无论对粒子用多大能量加速，粒子总也达不到光速。这就是光速限制原理。

好了，扯的远了，说这么多，是因为题主在描述中说到人在光速飞船过一年和地球过一年不同的问题。通过上面所说可知，飞船是不可能达到光速的，还是那句话：如果飞船达到光速了，人在飞船里面也是光速了，人和飞船都成为光了，他们不再有时间，因此是没有什么“一年”的问题。不要认为飞船达到光速了，而人相对光速是静止的，所以人该怎么过就怎么过，照常有时间，照常吃喝过一年。

错了，不是这样的

人如果在光速飞船里，人和飞船一起脱离时空，没有什么相对绝对这一套了。爱因斯坦常说人如果达到光速，光对于人是什么样？连他也想知道，可见这个问题超过相对论的适用范围。就像“光对于人是光速，根据相对性，那人对于光是不是也是光速？”这个问题一样，在这里相对性是不管用的，因为这已经超越我们这个宇宙时空了。

这个问题到这儿应该是回答完了：一方面回答了不可能达到光速，不存在光速飞船。另一方面回答了假如真达到了会是怎样的问题――不需要走一年。但人不会满足猎奇心，那下面我们就引申一下，来谈谈亚光速的情况，这是现实能达到且更令人神往的。

人只有在亚光速飞船才有时间，才有过了一年的问题，但在亚光速飞船里的一年和在地球上过一年，对于人的体验感觉是一样长的。不同的是时间的相对性和同时的相对性：在不同参考系对同一观察对像时间的观察结果是不一样的。比如说，人乘坐亚光速飞船到半人马座的阿尔法恒星系，这个三星系统其中的比邻星距离我们地球只有4光年多一点。飞船以极为接近光的速度（光速是不可能达到的）飞往阿尔法星。在地球上的观察者看来，地球和阿尔法星是静止的，而飞船用了4年多的时间走了4光年的距离到了阿尔法星；但在近光速飞船的太空人看来，地球和阿尔法星都是运动的，地球在离飞船而去，阿尔法星向飞船而来，到阿尔发星的距离没有4光年，用了不到4年的时间到了阿尔发星。这一切都是真实的，这个飞船越接近光速，飞船用的时间越短，远远低于4年的时间就到达阿尔法星了（由于本文不涉及空间距离，在这里就不列举尺缩效应公式，至于时间膨胀公式将在下面列出）。
这里面有一个问题就是，地球人尽管测得距离阿尔法星是4光年，飞船也飞了4年多，但这是地球时间，地球观察者观察到飞船上的钟表时间变慢了（只要能看到），飞船上的太空人动作非常慢，飞船长度也变短了。而另一方面太空人认为自己的时间并没有变慢，相反，他观察到地球的时间变慢了，地球的观察者在运动方向上变短了。太空人认为自己用了不到4年的时间到了阿尔法星，那地球上的时间会过的更少。也就是说两个不同参考系的观察者相互的观察结果是相对的，地面的观察者看到亚光速飞船的人的时间流逝的很慢，同样飞船里的人观察到地面的时间流逝的也很慢。这就是“时间佯谬”，也叫双生子佯谬。这是怎么回事儿？这不和上面说的矛盾了吗？不，当然只要这个亚光速飞船一直匀速直线运动下去，不再返回地球，那飞船和地面的“一年”是“一样”的。

但如果飞船又通过减速加速返回地球，那飞船的时间就真的比地球的时间膨胀多了，过的慢多了。这是因为通过加速和减速，飞船进入了不同的参考系而真正改变了时间。飞船上过“一年”地球上真的过了N个年。双生子中当宇航员的哥哥回到地球真要比弟弟年轻的多了。这个N随飞船速度越趋近光速而 越大。具体有个公式：

其中t′为地球时间，t为飞船时间，V为飞船速度，c是光速。由式中可以看出，V→c时，分母→0，t′→+∞，也就是说飞船越接光速，飞船上即使过很少的时间，地球也会过相当长的时间，下面简单说几个速度的情况：当t=1年，V=0.99c时，t′≈7.089年。当V=0.999999c时，t′≈707年。……有兴趣的可以继续算。这个公式反过来用也行，用t′来计算t，就是用地球时间t′来计算飞船t的时间，就能算出上面乘近光速飞船用了多少时间到阿尔法星。

不过不管飞船和地球差多少年，不同参考系观察者对时间的感觉（意识时间）是一样的，而对时间流逝速度（真正的物质时间）是感觉不到的。

一光年的距离光需要走一年吗？答案是：这个说法既不对也对。

“光年”这个单位中虽然带了一个“年”字，但是这个单位不是时间单位，而是距离单位，意思是真空中光走一年时间所走过的距离。类似的还有光秒、光分等等，代表光走一秒钟走过的距离和一分钟走过的距离【如下图所示】。

那么为什么人们偏偏要创造出来“光年”这个距离单位呢？我只要说一个例子大家就能够明白了。

比如说一个小区在宣传小区地理位置优越的时候，往往不会说这个小区距离市中心多少多少公里，而是会说，小区距离市中心20分钟车程。这么一说，这个距离的概念立刻就变得比较直观了。

光年也是一样的道理。宇宙中目前速度最快的就是光了，用光速来作为一个标准衡量距离是非常直观的，所以“光年”被创造出来就是这么一个原因。

那么光走过一光年的距离真的需要一年的时间吗？实际上不是的。

首先，光速跟介质有关，在不同的介质中，光速传播的速度不一样。比如说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离需要超过一年的时间。

其次，宇宙本身是在不断膨胀的【如下图所示】，就好像一只蚂蚁在一个不断膨胀的气球上爬行一样，爬过两点之间所需要的时间除了要考虑蚂蚁本身的速度和两点之间的距离，还要考虑气球本身的膨胀。

但是，说光走过一光年的距离需要一年的时间又是正确的。

因为宇宙中的绝大部分空间都是真空，所以光速就是真空光速。而且虽然宇宙是在膨胀之中，但是除非是相隔距离几十亿、一两百亿光年那么远，否则宇宙膨胀对光运行时间的影响是微乎其微的。

简单说，虽然从理论上讲，光走一光年的时间不是刚刚好一年的时间，需要考虑很多的因素，但是从实际角度上说，在绝大部分时候我们都可以近似认为光走一光年的距离就是需要一年的时间。

光年是一个天文学概念，有这严格的定义。我们看下光年的定义：

光在宇宙真空中走一年的距离即为光年。

那么，看了定义就简单明了了，光年虽然带了个“年”字，但是却是很明显的距离单位，而且是一个可以计算的定值：即光速乘以1年，因为真空光速为299,792,458米（准确值），所以一光年等于9460730472580800米，即9.46*10^12千米。这是一个非常大的数字，达到我们无法想象。要知道地球和太阳的距离也才8光分，比1光年要小394.2万倍。而天文学家之所以创造光年这个距离单位，就是因为在宇宙中，星系直接的距离太过于遥远。如果还是用千米作为单位，那么书写将会极其复杂。所以，使用光年后，可以极大地简略宇宙空间距离的书写。比如距离我们最近的比邻星，如果写成千米，是一个16位数，计算机都已经无法完全算出精确的数值了。但是，使用光年，则可以直接写成4.22光年。

当然了，在我们眼中光年已经很大了。但是在天文学家的眼中，光年还是不够大。有一种单位，比光年好大。他就是秒差距，一个秒差距是3.2616光年。而秒差距之上则是千秒差距，万秒差距，百万秒差距等。这些我们平常根本用不到的距离单位，全部都是为天文学精心打造的。这次数字只能够说明我们的宇宙实在是太过于浩瀚。我们人类就像是微生物一样，小的没有边界。

天文学中的距离单位是分场合使用的，在太阳系内表示距离一般用“天文单位”，一个天文单位是1.5亿千米，也就是地球和太阳的平均距离。而“光年”只有在表示恒星和恒星间距的情况下才会使用，就像比邻星距离我们4.22光年一样。

“光年”中虽然带了一个“年”字，但它的定义却是“光在真空中飞行一年的距离”，因此光年其实是一个距离单位而非时间单位，一光年的具体数值为94605亿千米，在地球上的我们看到系外恒星都是它们几年甚至几十年前的模样。

爱因斯坦狭义相对论中的时间膨胀效应告诉我们越接近光速运动的物体，时间对它来说就越慢，而光子作为宇宙中唯一能够以光速运动的粒子，如果它有思想的话就会感觉到自己是瞬间到达了一光年外的地方，但是低光速运动下的我们却感觉光子用一年时间才飞完一光年的距离。

不同参考系下的观测结果都是不同的，我们人类本身处于低光速运动之中。如果未来发明出可以无限接近光速的曲率驱动飞船，驾驶员飞行一天地球上可能就会因为时间膨胀效应而过去一年甚至更久。

驾驶员回到地球后会感觉自己只过了一天时间而已，但低光速的地球上已经过去了整整一年，这就是由接近光速时的时间膨胀带来的后果。因此对于真正达到光速的光子来说，一光年的距离在它的感觉中是瞬间完成的。

这个问题涵盖的信息较大，且不同的介质条件下光的传播速度是不一样的，需要拆分进行回答。

从定义来讲，光年是根据光速和时间计算出来的长度单位，笼统的说一光年就是光在宇宙真空中沿直线传播一年所穿越的总里程，根据计算一年有60*60*24*365=31536000秒，而光在真空中的传播速度约为300000km/秒，二者相乘可求得一光年约等于9460800000000千米。

因此题中所说的光年是距离单位和一光年的距离光需要走一年这两个问题如果放在宇宙空间里都是对的，且虽然宇宙空间并非绝对的真空，但也是无限接近于真空（如月球表面已经是超高真空），因此对光的传播影响十分微弱，可以忽略不计。而且通过以上数值的计算，我们可以得出一个结果，就是光年前面的数值越大，其距离越远，比如地球到室女座本超星系团中的M87黑洞的距离约为5500万光年，它要远远大于地球到银河系中心距离的约2.6万光年，大约是2115.4倍。

由于光是宇宙中已知的传播速度最快的，且光年代表的实际距离足够远而数值相对较小，便于统计和计算，因此被作为计量天体距离的常用单位，此外天文单位、秒差距等也是常用的计量天体距离的单位之一。

前面讲到了光年所表示的距离是在真空环境下得出的，但这并不能反推出亿光年的距离光需要走一年这个结果，前者是后者的充分不必要条件。比如光在水中或在玻璃等透明物质中的传播速度要明显小于在真空中传播的速度。

不过，光年已经是一个定值约为9.461万亿千米，它就与一天文单位最早是等同于从地月系质心到太阳的平均距离一样，是人为定义的，即1天文单位等于149597870700米，不再是一个随着地月系质心到太阳平均距离的变化而变化，这样更有利于科学研究，因此也没必要抬杠说考虑到宇宙膨胀、地球自转速度减慢什么的，因为真的没有必要。

要是达到光速的话时间就会停止，假如说你坐在一个飞行器上以光速的速度向太空行驶，你行驶一年的时间（地球上记录的时间）你行驶的距离就是一光年的路程，然后你再以光速重返地球（还是地球上记录的时间）回到地球后你会发现你的时间还是两年前你离开地球的时间也就是说你穿越到了两年以后！既然说达到光速以后时间就会停止只是谁的速度达到光速谁的时间就停止，你想要达到一光年距离的地方只能是以穿越的形式到达一年后的那个地方！

个人浅显的理解是光年是一个时空概念。既从物理空间上看，一光年就是光束从一点起始，以光的速度（每秒30多万公里）用时一年时间（多少秒自己计算）所通过的距离。另一方面，光年是一个天文学计量单位。如何理解：因为宇宙空间巨大无限，例如从地球到某个人类已探知的行星，空间距离遥远，从地球发射宇宙探测器，用已知的宇宙速度飞行，可能到达那个行星需要几百万年甚至上亿年（地球时间概念下的年）。用光速到达用时，也就可能是几光年，用于简单准确计时更有效科学。此时的年光就是表时间的概念。总结：第一个光年表示距离概念，第二个光年表示时间概念。宇宙空间无限，所以把光年理解为时间与距离的二维空间结合体更易理解“时空”概念了。

光年是光走一年的距离，是距离单位。但是，一光年的距离光真的需要走一年吗？

随着人类深空探测技术的日益进步，我们所了解的宇宙，无论是从空间尺度上，还是具体细节上都与100多年前不可同日而语。但是，我们人类能够只身亲赴体验的宇宙环境，目前来看还只涉足到月球，而我们的航天器的最高速度，距离光速也还相差甚远，我们人类的足迹、即使是飞出最远的旅行者号探测器走过的距离，与可观测宇宙的尺度相比，简直不值一提，因此应用光速飞行一直以来都是人类的一个梦想。那么，如果我们坐在光速飞船里，是否一光年的距离也需要走上一年呢？

要回答这个问题，我们得先了解一下狭义相对论关于时空变换的基本前提假设和相关推论结果。

狭义相对论的基本前提假设

牛顿在提出经典力学及基本的时空观之后，物理学领域迎来一次质的飞跃，奠定了现代物理学的基石，牛顿提出的经典力学，反映了物体在低速状态下的运动规律，是一种绝对的时空观，认为时间和空间是两个绝对独立的物理体系，时间与空间的衡量与惯性参照系的运动状态没有关系。然而，在应用牛顿经典力学的时空观来进行电动力学讨论时，发现通过伽利略变换得出的麦克斯韦方程以及在此基础上推导出的系列方程，在不同的惯性参照系中的表达形式发生了差异，而这又是绝对时空观所不能解决的问题。

于是，在上世纪20年代，爱因斯坦提出了狭义相对论的理论，认为时空不再是两个单独存在的物理量，而是统一的整体，它们都与物体的运动有直接关系，而且会随着物体运动状态的改变而发生改变。狭义相对论有两个基本前提假设：

• 一是相对性原理，即在所有的惯性参照系中，各种物理定律都具有相同的表达形式。

• 二是光速不变原理，即在一切惯性参照系中，光在真空中的传播速度都是一个恒定值，与光源的运动状态以及观察者本身的运动状态无关。
  

对于第二个前提，有的人可能不太理解，比如提到两条相向而行的光线，在其中一条光线上看第二条光线，其相对速度认为是两部光速，其实这是不正确的。因为在相对论体系之下，当物体运动速度较低，可以应用伽利略变换求得相对速度，而当物体运动速度很快时，则需要运用洛化兹变换（伽利略变换是物体在低速状态下的特殊情况）来进行推导，推导出来的公式为：v=(v'+u)/(1+v'*u/c^2)，其中v'和u分别是两个相对运动参照系内物体的移动速度，v为叠加后的相对速度。通过这个公式我们可以看出，即使两个相向而行的物体移动速度都是光速c，那么叠加后的速度仍然是c，这就是光速不变原理。

狭义相对论推导出来的几个结论

在狭义相对论体系之下，物体的运动成为主宰时空变化的重要因素，而运动是物体的本质属性，不会脱离惯性参照系而单独存在。通过洛仑兹变换，可以将狭义相对论中的物体质量、运动速度、时间变化、空间距离变化等诸多要素，在不同的惯性参照系内加以相对应的转换，从而为揭示物体运动规律提供了丰富的理论依据。

• 质量和速度之间的相对关系。在狭义相对论体系下，物体拥有运动质量，其和静止质量之间的关系表达式为：m=m0/√（1- v^2/c^2），其中m为物体的运动质量，m0为物体的静止质量。从公式中可以看出，由于c是光速常量，m0为物体的静止质量，也是一个固定值，当物体的运动速度越快，其运动质量m0的值也会越大，而且速度的增长越快，其对应的运动质量的变化幅度也会越明显。当速度达到光速时，运动质量就会接近无穷大。而根据爱因斯坦质能方程，物体加速所需要的能量E=m*c^2－m0*c^2也会变得无穷大，显然这是无法实现的，因此，从相对论理论下推导出来的一个重要结论就是：物体的运动质量会随着运动速度的加大而提高，但有静止质量的物体，其运动速度永远不能加速到光速。所以，只是要在狭义相对论体系之下，宇宙飞船拥有静止质量，我们无法将乘坐宇宙飞船加速到光速，所以运用光速旅行这个愿望一下子就被浇灭了。

• 空间距离和速度之间的相对关系。在狭义相对论体系下，物体所通过的距离与速度也有相应的转换关系，其表达式为：L＝L'*(1-(v^2/c^2))^(1/2)，其中L'为在静止参照系下所观测到的物体经过的距离，L为在运动参照系内观测到的物体移动的距离。从这个公式可以看出，物体的运动速度越快，其在运动参照系内观测到的移动距离值就会越小，这就是“尺缩效应”。当物体运动速度达到光速时，从运动物体本身所在的参照系内观测，其实现移动的距离就会变为0。

• 运动时间和速度之间的相对关系。在狭义相对论体系下，物体运动所经历的时间与速度也有相应的转换关系，其表达式为：T＝T'*(1-(v^2/c^2))^(1/2)，其中T'为在静止参照系下所观测到的物体运动经历的时间，L为在运动参照系内观测到的物体经历的时间。从中我们可以看出，物体的运动速度越快，其在运动参照系内所观测到的由于物体运动所经历的时间就会越短，科学家们将其称之为“钟慢效应”，也就是说从静止参照系来进行观测，高速运动物体上的钟表时间就会减慢，相当于我们看到的是慢动作。而当运动速度达到光速时，在运动参照系内看时间的流逝，是处于停滞不前的状态的。

总结一下

通过光速进行旅行的确是一件让人心驰神往的事情，而通过狭义相对论及其推导结论，我们可以看出，如果可以达到光速，那么在以光速运行的参照系内，按照尺缩效应和钟慢效应的原是，可以看出其不需要任何时间就可以到达任意远的地方，无论是1光年还是几百亿光年，都是瞬间到达的，只不过从地球这个静止的参照系内来看的话，光线还是需要相应的1年或者几百亿年。另外，由于光线是由光子所组成，光子不具备静止质量，因此可以达到光速，而任何有静止质量的物体，都不可能被加速到光速，因此纯粹的光速旅行在现有物体理论体系内是不可能实现的，只能实现高能量输入下的亚光速飞行，那么在亚光速之下，即使从运动物体参照系的角度来看，其运动也会产生时间差和距离差。比如在0.99倍光速下，到达1光年之外，在亚光速参照系下所需要的时间也得需要0.14年左右；而在0.999倍光速下，到达1光年之外所需的时间可以缩短到0.045年。