我们都知道“光年”这一词的含义是“光线直线传播一年的距离”，而光速约为每秒30万公里，因此光年表示的长度就是9.461*10的15次方米，这是一段非常非常长的距离。

而正如题目所言，我们今天即将搭乘一艘光速飞船前往254万光年外的仙女星系。

相信不少朋友在看到标题后，都会对这艘光速飞船后面的修饰语——“无限逼近光速”感到不解，因为在很多科普文中，对于光速飞船往往都忽视了加速的存在，而直接套用常见的狭义相对论公式，但是为了进一步模拟真实感，我们将会为飞船添加上“加速度”这一条件。

先来看看普通版本的光速飞船

广而熟知的狭义相对论的时间延缓公式（如下图）

这则公式所代表的物理含义，相信不少科普读者都耳熟能详，简单来说就是：飞船的速度越快，则其内部流逝的时间越慢。

也就是说，我们的光速飞船在达到光速时，飞船内部的一切事物发展将会停止（因为时间停滞了），但同时要注意到一点，飞船达到光速仅仅就上述公式而言，实际上狭义相对论中还存在着关注质量增加的公式，它的意思是物体的速度越快，则自身质量越大，很简单的道理告诉我们，越大的质量则需要越多的能源去加速，因此飞船并不能完全达到光速，只能是99.999…%。

很显然，在普通版本的光速飞船中，我们只需要控制飞船的速度就能随意调节时间流逝的速率，因此就出现了当速度调整为99.9999%时，去一趟254万光年处的仙女星系时，飞船内部所耗费的时间只有3592年。。。额，还是有点多，那就在多添加几个9吧，最后我们发现，随着9的不断增加，飞船内部的耗时越来越趋向于零。

但有一个问题在这个普通版的光速飞船中没有体现，那就是启动和刹车，也即是加速度这个条件被忽视了，而没有加速度的飞船，怎么看都觉着别扭。不要急，下面就来说说这个存在加速度的光速飞船。

升级版的光速飞船

我们知道狭义相对论的数学核心在于洛伦兹变换（类似于伽利略变换的一组公式），有些时候，我们都忽视了加速度在两个参考系之间的变换，实际上加速度的变换可以从洛伦兹变换中直接推导出来。

而它所表明的物理含义简单来说：就是你在火车里以加速奔跑，火车内部测得你跑步时的加速度为a，而地面上测得你的加速度为b，且a与b不相等。

而有了这个加速度的变换式后，我们就能对存在加速度的物体内部时间延缓效应进行计算了，得到下面两个公式：

T代表地球上流逝的时间，s表示路程，a代表飞船加速度，c为光速，t代表飞船内部时间

为了旅程的合理性，我们假设飞船的加速度数值等于一个重力加速度g（这样对于飞船内的人来说，也相当于有了一个舒适的人造重力环境），并且我们将254万光年的路程一分为二，前半段处于加速过程，后半段处于减速过程，最后保证刚好以零速度达到目的地。

由于对称性，我们只需计算出前半段路程127万光年的耗时即可。

将一系列数据带入后，我们得到飞船将耗时28.689年即可抵达仙女星系，而地球上缺已经过去了254.000194万年。

本篇文章的内容到此结束。

谢谢各位阅读！

期待您的点评和关注哦！