我們知道光的傳播速度是3X10^8m/s， 是自然界最快的運動速度， 因此為了將宇宙中星系之間的距離格式化， 于是我們就以光在真空中行走一年的速度定義為宇宙的長度單位， 稱之為光年。 那麼今天的問題來了， 光走一光年的距離真就要花一年嗎？
什麼是光年
光年， 有「年」字聽起來像是個時間單位， 然而這是個貨真價實的長度單位， 是測量宇宙間天體距離的。 因為宇宙間天體距離十分遙遠， 用千米為單位計算十分的麻煩， 光是寫數字的紙張就能堆滿一箱子， 因此為了便于計算光年這個單位就應運而生了。
17世紀以前， 科學家們認為光的傳播是不需要時間的， 光是暫態性的。 直到1676年丹麥科學家O.C.羅默首先提出光的傳播需要時間的設想。 因為早前他在探測木衛一躲到木星的另一面的時間間隔是變化的，
推動天文事業的發展， 天文學家們觀測的現象越多， 主流學界開始認可光是有傳播速度的19世紀上半葉， 德國天文學家率先發明並使用「光年」， 作為天文學上測量單位。 光年， 從此登上了天文學的舞臺。
光年， 指的是光在真空行走一年的距離。 那麼光年有多長呢？光在真空中， 一秒行走3X10^8米， 換算下來就是30萬公里， 一年是365天， 二者相乘， 一光年就是9.46萬億公里。 地球上最快的飛機速度是1萬1260公里/小時， 換算下來要飛越一光年的距離要耗費9萬5800年。 假如用常見的客機來飛越一光年的距離則需要用122萬年。 即使是用目前最快的太空船朱諾號（26萬5000公里/小時）， 要飛越一光年需花費4073年的時間。 4000多年的時間， 夠人類再一次進化了。 由此可見， 宇宙之龐大， 需要用光年這樣的長度單位來計算星系距離。
那麼光走一光年的距離真的需要花費一年的時間嗎？
鐘慢效應告訴你， 光真的不用走一年
按我們的理解， 光年是光在真空中行進一年的距離， 但實際上宇宙並非是真空的， 宇宙中存在著眾多的天體、宇宙塵埃、隕石等等物體， 光在行進過程中並非是一帆風順， 一個不小心就要變換路線。
其次， 宇宙並非一成不變， 宇宙一直在膨脹， 並且離我們越遠的星系遠離我們的速度越快， 我們所看見的宇宙都是過去的記憶。 宇宙一直膨脹， 雖然對光的傳播速度影響有限， 但須知九層之臺， 起于累土， 積少成多還是對光的行走速度有所拖累。 因此， 在我們看來光走一年的時間是不夠的。但這是從人類角度來看的，就飛馳在宇宙中的光而言，走完一光年的距離不過是一瞬間的事。為什麼這麼說呢？這就要說到愛因斯坦的相對論了。
在愛因斯坦的相對論中，時間與空間是不可分割的整體，一起組成了時空這個維度，使我們的空間變成四維空間。既然時空是不可分割的整體，那麼物體的運動速度變得越來越快的時候，它周圍的時間就會變得越來越慢。這叫做鐘慢效應，也稱之為時間膨脹，是物理學中的現象。
為了驗證鐘慢效應，科學家們做了無數的實驗。他們把兩個銫原子鐘分別放在兩架向西和向東的客機上，和美國海軍天文臺的時鐘對比。最後發現這兩個時鐘都比天文臺的鐘慢，證實速度越快，時間走得越慢。因此當光以光速（真空中的最高速度）前進時，時間就像靜止了一樣，因此飛行一光年，對于光來說就是一瞬間的事。
但事實上宇宙中並不存在以光速運動的物體，因為在運動過程中物體的質量會隨著速度的增加而增加，當物體的速度到達光速時，本身的質量將達到無窮大。而宇宙中並不存在無窮大的能量，退一步說，即使有也不可能用在一個物體身上。因此，任何質量為0的物體，其速度是無法達到光速的。而光量子，作為光的最基本單位，從出生起就在以光速運動，所謂的速度與質量的限制也就不存在了。
相對論告訴我們，時間的流逝在不同參考系中是不一樣的。比如說一對孿生兄弟，哥哥在太空船中執行任務，弟弟還留在地球上，當宇航員飛行一年回來之後，發現地球已經過了好幾年，弟弟也老了很多。這就是因為太空與地球時間流速的不同。飛行速度越快，時間流逝得越慢。因此，生活在宇宙空間站的人們要將時間調整為地球時間。
由于時間的相對性，所以一光年的距離對于光就只是一瞬間，只不過人類為了好計算，從我們的角度人為的將其規定為光走一光年需要1年的時間。不過由于光具有波粒二象性，所以光具有波的性質，在不同介質中傳播速度不同，在水中的速度比真空中要慢，因此走一光年要花更長的時間。
既然存在時間的相對性，那科幻小說中的星際穿梭就成為不可能了嗎？以目前來看確實不可能。因為存在光速質量無限大和時間不同步問題。即使當我們的飛船克服了光速問題，但是當我們飛行一周之後，回來就可能發現星球已經毀滅或者正在步入衰竭期。因此就目前而言，這還只能停留在小說幻想層面。
和光年一樣的宇宙單位有哪些？
天文單位，指的是地球到太陽的平均距離，縮寫符號是AU，1AU等于149，597，870.7公里。2012年在第28屆國際天文學大會上正式使用。光秒，一個從光速不變理論延伸出的天文單位，一光秒等于299，792，458米。秒差距，用于測量太陽系以外的天體之間的長度，同在28屆大會上確立，其數值為3.08567758149137×1016米。
在我們看來光走一年的時間是不夠的。但這是從人類角度來看的，就飛馳在宇宙中的光而言，走完一光年的距離不過是一瞬間的事。為什麼這麼說呢？這就要說到愛因斯坦的相對論了。
在愛因斯坦的相對論中，時間與空間是不可分割的整體，一起組成了時空這個維度，使我們的空間變成四維空間。既然時空是不可分割的整體，那麼物體的運動速度變得越來越快的時候，它周圍的時間就會變得越來越慢。這叫做鐘慢效應，也稱之為時間膨脹，是物理學中的現象。
為了驗證鐘慢效應，科學家們做了無數的實驗。他們把兩個銫原子鐘分別放在兩架向西和向東的客機上，和美國海軍天文臺的時鐘對比。最後發現這兩個時鐘都比天文臺的鐘慢，證實速度越快，時間走得越慢。因此當光以光速（真空中的最高速度）前進時，時間就像靜止了一樣，因此飛行一光年，對于光來說就是一瞬間的事。
但事實上宇宙中並不存在以光速運動的物體，因為在運動過程中物體的質量會隨著速度的增加而增加，當物體的速度到達光速時，本身的質量將達到無窮大。而宇宙中並不存在無窮大的能量，退一步說，即使有也不可能用在一個物體身上。因此，任何質量為0的物體，其速度是無法達到光速的。而光量子，作為光的最基本單位，從出生起就在以光速運動，所謂的速度與質量的限制也就不存在了。
相對論告訴我們，時間的流逝在不同參考系中是不一樣的。比如說一對孿生兄弟，哥哥在太空船中執行任務，弟弟還留在地球上，當宇航員飛行一年回來之後，發現地球已經過了好幾年，弟弟也老了很多。這就是因為太空與地球時間流速的不同。飛行速度越快，時間流逝得越慢。因此，生活在宇宙空間站的人們要將時間調整為地球時間。
由于時間的相對性，所以一光年的距離對于光就只是一瞬間，只不過人類為了好計算，從我們的角度人為的將其規定為光走一光年需要1年的時間。不過由于光具有波粒二象性，所以光具有波的性質，在不同介質中傳播速度不同，在水中的速度比真空中要慢，因此走一光年要花更長的時間。
既然存在時間的相對性，那科幻小說中的星際穿梭就成為不可能了嗎？以目前來看確實不可能。因為存在光速質量無限大和時間不同步問題。即使當我們的飛船克服了光速問題，但是當我們飛行一周之後，回來就可能發現星球已經毀滅或者正在步入衰竭期。因此就目前而言，這還只能停留在小說幻想層面。
和光年一樣的宇宙單位有哪些？
天文單位，指的是地球到太陽的平均距離，縮寫符號是AU，1AU等于149，597，870.7公里。2012年在第28屆國際天文學大會上正式使用。光秒，一個從光速不變理論延伸出的天文單位，一光秒等于299，792，458米。秒差距，用于測量太陽系以外的天體之間的長度，同在28屆大會上確立，其數值為3.08567758149137×1016米。