如果光速穿越银河系需要多长时间，一瞬间还是10万年？

光速，一道不可逾越的屏障，在人类认知的宇宙中刻下难以磨灭的痕迹。

我们必须重申这一事实：任何实体，包括我们人类，都无法触及光速的极限。这是相对论中光速不变原理对我们设置的限制（除非该原理被证伪，但迄今为止它依然屹立不倒）。狭义相对论便是建立在这一原理以及相对性原理之上，其若干推论和公式清晰地反映了这一限制，例如著名的质能关系公式：

（公式中的m代表物体运动中的质量，m0为其静止质量，V是物体的速度，C指光速；若m0不为零，且V逼近C，则公式中的分母根式趋近于零，进而m趋近于无穷大）。尽管公式未直接限制物体速度，但速度一旦靠近光速，其质量就会趋于无穷，意味着推动此一质量所需的能量也将是无穷的。若宇宙能量有限，整个宇宙的能量加总也不足以推动，这便成了物体达不到光速的壁垒。光速已是极限，超光速的讨论便无从谈起。

现如今，唯有光本身能够达到光速（以及引力波），恰因其静质量为零，与相对论质能公式并无冲突。因此，将问题改为“光横越银河的耗时：是十万年还是瞬息之间？”似乎更为恰当。若非要将人类加速至光速，那么在那个瞬间，人类便脱离了常规时空，转而成为光的形态，终究还是光在穿越银盘。至于问题中提到的十万年银河直径，实际上是过时的数据，最新研究表明是十八万年，且这一发现来自我国。但问题的焦点并不在于具体年数。现在，让我们回到问题本身来探讨一下。

光穿越银河需要多久？十八万年还是一瞬间？答案是这样的：对光本身或以光速移动的观察者而言，时间是零；而对与地球或银河相对静止的观察者来说，则需十八万年（若沿着银盘的水平方向穿越）。相对论告诉我们，时间具有相对性。物体运动越快，其时间流逝就越慢。对于动体本身可能难以察觉，但对于静止的观察者来说，会发现动体的时间变慢了，这便是“钟慢尺缩”效应。时间膨胀公式如下：

（公式中△t′代表动体的时间间隔，而△t是静止观察者的时间间隔，V为动体速度，C为光速）。当物体速度V逼近光速，根式趋近于零，导致△t′亦趋近于零，即时间膨胀。根据公式，若V等于C，则△t′为零，意味着速度达到光速时，时间静止。

假设这光速运动的物体为一人，对他而言，可能尚未意识到已穿越银河，一切便已成过去，时间甚至空间都不复存在。“他”当然依旧存在，因为我们无法用已知原理排除他以某种未知方式存在的可能性。

对于地球的观察者来说，这人可能在进行数十万年、乃至数百亿年的漫长旅程。而穿越银河系的时间，按照银道平面穿越计算需十八万年。若垂直于银道面通过银心，则仅需一万二千年，因为银心的厚度大约为此数。

以上是假设人类以光速穿越银河的回答，但实际上人类目前无法达到光速，不过未来人类借助亚光速旅行穿越银河，倒是极为可能。

下面我们来回答，人类以亚光速穿越银河需要多久，以及可能采取的方法。

为简化讨论，我们仅考虑沿着银道面的水平穿越。在亚光速移动的人看来，地球观察者所见的十八万光年银河直径会因钟慢尺缩效应而缩短。尺缩公式如下：

（公式中L表示亚光速移动观察者所见的银河直径，L0为地球观察者所见直径，即十八万光年，亦即1.89x10的21次方公里；V是移动速度，C是光速。当V趋近C时，根式趋近于零，导致L亦趋近于零。当V为0.8C时，L约为10.8万光年，所需时间△t则约为13.5万年；而当V为光速的0.99999999倍时，L缩至约25.45光年，所需时间则缩短至约25.46年。这意味着，以如此速度飞行的人仅需25.46年即可穿越银河，但对于地球人来说，已经过了十八万多年。

当然，若未来人类掌握了“虫洞”技术或曲速引擎技术，星际旅行将变得司空见惯。虫洞的概念由爱因斯坦在1936年提出，它利用空间折叠技术，将两个遥远的空间连接起来，从而实现瞬间转移和时空旅行。因为走的是捷径，并非真正的超光速，所以并不违反光速不变原理。

至于曲速旅行，则是利用反物质驱动的曲速引擎，在运动物体周围创造一个人工曲力场，通过压缩前方时空、膨胀后方时空形成一个“时空泡”，使得物体得以在该泡内以数倍光速移动。因为仅仅是对时空的压缩，所以也不是真正的超光速。

这两种穿越银河的方式，无论是对飞行中的人还是对地球人而言，所需时间都不是很长。若未来这些技术成熟，它们必将成为人类星际旅行的首选方式，使得穿越银河之旅变得像城市间旅行那般便捷快速。据说现在有人在搜寻银河系的虫洞，让我们共同期待这一天的到来。