澤偉86
根據近些年的研究，銀河系的直徑最大可達20萬光年。那麼，20萬光年意味著什麼呢？天文學家如何測出來的呢？
20萬光年表示長度，即光在真空中前進20萬年的距離。光速是最快的速度，每秒將近30萬公里。既然以光速都要走20萬年，天文學家又是如何知道銀河系的直徑呢？
誠然，光走20萬光年的距離需要20萬年的時間，但這不代表我們無法在短時間內測出這個距離。在太陽系中，測定天體的距離時，可以向天體發射電磁波（也就是光），然後等待電磁波反射回來，通過測定時間差就能知道距離。
然而，我們不可能以這樣的方式來測定銀河系的直徑，等上20萬年不現實。再加上技術限制，用電磁波法來測量銀河系直徑更是天方夜譚。天文學家有其他方法來測量銀河系的大小，不需要等待漫長的時間就能測出。
銀河系的結構
通過觀測銀河系中的恆星分佈以及河外星系，天文學家知道銀河系是一個圓盤狀的結構，中心部分有些隆起，並且太陽系遠離銀河系的中心，處在銀河系的獵戶臂上。基於這些信息，只要測出太陽系與銀心的距離，以及太陽系與背對銀心方向的銀河系邊緣的距離，就能知道銀河系的直徑。
因此，測量銀河系的直徑，就等於測量遙遠恆星的距離。恆星的測距方法通常包括三角視差法、主序星擬合法、造父變星法。在測量銀河系直徑時，主要依賴於三角視差法和造父變星法。
測距方法
三角視差法是一種幾何方法，我們在某一時間觀測一顆恆星的位置，半年後，地球轉到太陽的另一側，我們再觀測這顆恆星的位置，其位置相對於背景恆星是不重合的，這會出現輕微的視差。只要測出視差角，由於日地距離已知，根據三角函數即可算出距離。天文學中最常用的長度單位“秒差距”就是來源於此。
造父變星是一種特殊的恆星，它們的光度變化表現出穩定的週期性。由於造父變星的光變週期和絕對星等之間存在直接的關係，只要測出造父變星的光變週期，就能知道它們的絕對星等，再結合它們的視星等，就能知道它們離我們有多遠。
銀河系的大小
目前，天文學家測出的銀河系直徑介於10萬至20萬光年，恆星盤厚度約2000光年，太陽系離銀心大約2.6萬光年。另據估計，銀河系中存在大約1000億至4000億顆恆星，恆星與恆星之間的平均距離約為4光年。
除了恆星和星雲等普通物質之外，銀河系中可能還存在著大量的暗物質。這種神秘的物質籠罩著整個銀河系，形成了被稱為暗物質暈的結構，它從銀心向外延伸可達30萬光年。暗物質的含量遠超普通物質，它們產生的強大引力維持住了銀河系的結構。
火星一號
首先確認一個概念，就是光年，光年不是時間單位，而是一個長度單位。簡單說就是光線在真空中走一年所經過的距離，我們知道光速在真空中是30萬千米每秒，嚴格說是299792458米/秒，那麼光速走一年的距離大約是10萬億千米。
這是一個對於目前人類來說非常遙遠的距離，太陽系的直徑大約是2光年，那麼半徑為1光年。美國在上世紀70年代發射的旅行者號飛船至今為止已經飛行了近50年，那麼總共飛行距離達到了200多億千米，但是這大約只有1光年距離的萬分之一。
因此，光年是一個非常大的距離單位。那麼銀河系的直徑是20萬光年，也可以理解為即便是以光速，還需要20萬年才能從銀河系的這一頭飛到那一頭。
受觀測技術的限制，之前我們一直認為銀河系的直徑為10萬光年，但是，根據最新的觀測數據表明，銀河系要比10萬光年更大。應該在16萬到20萬光年之間。
其實，這裡可能還是有個誤會，這個16萬也好，20萬也好，不是說銀河系的主體直徑，而是指的銀河系邊緣。
我們通常看到的銀河系模型是一個帶旋臂的漩渦狀，這是銀河系的主體，叫做銀盤，銀盤的直徑在8萬到10萬光年之間，銀河系的大部分天體都集中在這裡。不過，在銀盤之外，還有天體存在，只是比較稀少，銀盤之外是銀暈，這裡存在一些球狀星團。在銀暈之外還有銀冕，這裡的天體數量更少，但依然是銀河系的範圍。
我們說的20萬光年，指的是這裡的範圍，而銀盤的大小沒有變化，還是8到10萬光年。
寒蕭99
答：20萬光年，就是指以光速飛行20萬年的距離，也就是189億億公里，相當於在地球和太陽之間往返63億次。
“光年”是天文學上常用的距離單位，表示光在真空中傳播一年的距離，光速c=299792458米每秒，一年取365.25天，於是：
1光年=299792458*365.25*24*3600
=9.46*10^12公里；
既一光年大約是9.46萬億公里，要知道太陽光從太陽表面到達地球需要約8分鐘，所以一光年的距離是非常遠的，相當於繞地球2.365億圈。
坐落在我國河北的郭守敬巡天望遠鏡，給出的最新數據顯示，我們所處的銀河系直徑高達20萬光年，遠比科學家原先估計的範圍大（最初認為是10光年，後來更改為16萬年），主要得益於觀測手段的進步，使得以往無法觀測到的黯淡天體被科學家監測到。
在夏天的夜晚，我們有機會看到夜空中一條明暗相間的銀河，這正是銀河系的截面投影，因為我們太陽系處於銀河系當中，所以我們無法直接看到銀河系的全貌。
但是科學家經過與河外星系的對比，勾勒出了我們銀河系的形狀，我們銀河系屬於棒狀星系，猜測在數十億年前由兩個大星系相互碰撞融合而成，銀河系有110億年的歷史，我們太陽系有46億年的歷史。
銀河系相對於人類來說實在太廣袤了，但是和可觀測宇宙比起來，又是微不足道的，比如：
（1）銀河系的姐妹星系——仙女星系，距離地球有254萬光年；
（2）天文學上漂亮的南風車星系，距離地球有1500萬光年；
（3）哈勃望遠鏡拍攝到的玫瑰星系，距離地球有3億光年；
（4）我們的可觀測宇宙，直徑高達930億光年呢！
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艾伯史密斯
首先更正一下，銀河系的直徑是大約10萬光年，而不是20萬光年。
這個光年是一個長度單位，而不是時間單位——就像千米和公里一樣。
長度單位是用來描述長度的，比如：從北京的五環到北京市中心——天安門廣場的距離是20公里；上面圖中的大圓盤，也就是銀河系，它的直徑是10萬光年。
為什麼用光年作單位呢？
宇宙是非常宏大的，如果用米或者千米作單位，那麼數字就會非常巨大。
同一個數據，包括數字和單位兩部分。
用大的單位表示，數字就小；用小的單位表示，數字就大——就像1米等於100釐米一樣。
那麼1光年等於多少米呢？
1光年就是以光速跑上1年所走出去的距離。
所以1光年=365×24×60×3×10^8=9460800000000000m
這是非常大的距離單位了！用來描述銀河系的再好不過了。
人類觀測的宇宙範圍
人類能看到物體，比如星星，是因為物體發出的、或者反射的光線，進入了我們的眼睛。
所以，我們能確定銀河的直徑是10萬光年，不是由於我們的目光跑到了10萬光年外看到了銀河的邊際，而是，銀河邊際的星光，穿越了10萬光年的距離，跑進我們的眼睛。
人類現在可以藉助天文望遠鏡和其他儀器，看到很遠很遠，人眼原來看不到的地方。
人類目前觀測的宇宙範圍已經接近1000億光年了，比銀河系還要大很多很多！
我是宇宙物理學，這就是我的回答。
宇宙物理學
在宇宙中多數天體之間的距離都非常的大，達到我們根本無法用平常使用的公里來衡量了。因此天文學家們由重新定義了一個新的距離單位用來專門衡量宇宙中天體的距離。這就是光年。
圖示：光年
一光年的距離有多長呢？1光年就是光在1年的時間內通過的距離。我們知道光在宇宙中的傳播速度每秒鐘大約30萬公里。因此一光年的距離就是：30萬公里/秒×60秒×60分鐘×24小時×365天≈94607億公里！也就是9460700000000公里，7後面8個零，這個數字是不是很大呢？
1光年的距離如果用公里表示使用起來就非常的費勁了，何況是銀河系的直徑呢？如果用公里表示銀河系的直徑那就是大約1890000000000000000公里，也就是189億億公里。如果用光年表示銀河系的直徑——20萬光年，多麼的清爽！
圖示：銀河系
關於銀河系的直徑現在科學家只是得出了一個範圍。銀河系的直徑從大約10萬光年到20萬光年之間。這是我們我們身處銀河系之中，就像有句詩中說的那樣“不識廬山真面目，只緣身在此山中”。對於我們來講要想觀測到銀河系的全貌，測量一個較為準確的銀河系直徑是很困難的。相信隨著科學家觀測技術的不斷進步，銀河系的究竟有多大，我們會有一個準確的數值的。
圖示：在地球上看到的銀河是銀河系的一部分
銀河系的直徑20萬光年就意味著光從銀河系的一端傳播到另一端的距離需要20萬年的時間。可想而知銀河系是有多大啊。然而銀河系在宇宙中只是一個規模比較小的棒旋星系。就在銀河系的身邊就有一個比銀河系更大的星系，這就是仙女座星系。仙女座星系的直徑大約是22萬光年。目前我們已經觀測到的最大星系叫做IC 1101星系。IC1101星系的直徑大約是200萬光年，是銀河系直徑的10倍！
圖示：銀河系和其他星系比較
這個我們已知的最大星系直徑200萬光年，如果用公里表示的話那得是多少位數啊，感興趣的朋友可以在紙上畫畫看看！
我就是兔斯基
光年是天文學上常用的距離單位，簡單理解就是真空中光速飛行一年的距離。太陽系的直徑是2光年，銀河系的直徑是20萬光年，太陽系位於銀河系的一條旋臂之上，距離銀心大約2.6萬光年，差不多“二環”的位置。銀河系的直徑數據從最初的10萬光年到16萬光年，再到最新的20萬光年，數據是逐漸增長的，這並不是銀河系在變大，而是我們的測量技術越來越發達
對於銀河系直徑的測量或者說是計算本質上並不難，首先我們要對銀河系的結構有一個充分的認識，銀河系屬於一個棒旋星系有中心核球，整體呈現出盤狀。這是人類科學家經過數百年的觀測總結出來的，雖然“只緣身在山中”我們無法對銀河系從上帝視角進行觀測，但是宇宙很大星系眾多，大體上也就分為幾類如下，對於其他星系的觀測有利於我們瞭解銀河系。
掌握了銀河系中恆星和星團的大體分佈位置以及整體的結構性狀，最後一步就是通過天文望遠鏡測量星團恆星的距離，最終計算出銀河系的直徑。根據距離不同有不同的測量方法，例如地月距離38萬公里，可以直接發射一束激光到地球后被反射接收簡單方便。測量日地距離可以應用金星凌日的辦法測量，距離更遠的恆星有三角視差法，距離再遠就用造父變星法。
20萬光年對於人類文明來說是遙不可及的，即使面對直徑大約兩光年的銀河系，人類都很難飛出去。1969年NASA發射了旅行者一號星際探測器，目前仍在星太陽系外飛行，飛行了42年大約距離我們220億公里，如果按照目前的速度飛行一光年，大約需要17600年。
光都需要飛行20萬年，人類很大可能是沒有機會飛出去看看了。當然愛因斯坦給我們留下了希望，首先是狹義相對論的時間膨脹效應，只要保證接近於光速飛行，在飛船中的一百年，也許就能飛出銀河系。再有就是廣義相對論預言的蟲洞，這是星際旅行的最佳途徑，但是目前並沒有發現蟲洞的存在。
科學黑洞
是呀。
銀河系The Milky Way又名天河、天漢等，在地球上能看到天球上銀白色的亮帶。我們知道地球位於太陽系，太陽系位於銀河系的獵戶座的旋臂上。銀河系的直徑約10萬光年，2015年觀測發現比原來要大約50%，那就是15萬光年，預估再過幾年，銀河系就會增長到20萬光年。
我們知道光年就是光在一年中走的距離，光速是3×10⁸m/s，1光年就有9.46×10¹²km。
太陽光到達地球需要8分鐘，就是光需要8分鐘時間才能走到地球上，平均距離有14960km。太陽系的直徑約有1～2光年，就是光走2年的距離。
而太陽系位於銀河系旋臂上。距離銀河系中心約有2.5萬光年，也就是光走2.5萬年的距離。銀河系的直徑約有15萬光年，那光就要走15萬年。而天文觀測到銀河系每時每刻都在變，在逐漸增長，平均每秒會增長500米，大約再過幾年後，銀河系直徑就會增長到20萬光年，光就要走20萬年才能走完。
弄潮科學
光年是距離單位，意思就是光走一年所經過的距離，你的理解沒錯，20萬光年就是以光速跑20萬年的長度。
銀河系的直徑大約10到18萬光年。
其中銀暈大約18萬光年，在銀暈外面還存在著一個巨大的呈球狀的射電輻射區，叫做銀冕，銀冕至少延伸到距銀心32萬光年遠。
光速大約每秒30萬公里也沒錯，並且真空中的光速是已知最快的速度，沒有任何具有質量的物質可以超過這個速度。
說道測量銀河系的跨度或者遙遠天體的距離，方法有很多，也較複雜，我簡單介紹幾種。
太陽系內的距離測量就不說了，人類的探測器已經飛到柯伊伯帶了，這個距離內可以測量的很精確了。
對於距離太陽系較近的恆星，主要的測距方法是視差法。當地球繞著太陽公轉時，鄰近恆星的位置相對於更遙遠的背景天體會有些微的變化。這種變化可以轉換成一個等腰三角形，地球在太陽兩側的兩點間直線是這個三角形的短邊，這個短邊長度是固定的，就是兩個天文單位，三角形的長邊則是地球到該恆星的距離。這個角度的改變量非常小，測量出1角秒變化的距離是1秒差距，相當於3.26光年。隨著天體距離的增加，測量得到的角度變化值就越小，而這個值的倒數就是秒差距的值。所以通常以秒差距來表示天體的距離，不過在一般的場合與大眾化的媒體上，都會將秒差距轉換成光年來表示距離。
另一種常見的方法是利用造父變星作為標準燭光來測距。造父變星是一種非常明亮的變星，其變光的光度和脈動週期有著非常強的直接關聯性，它是建立銀河和河外星系距離標尺的可靠且重要的標準燭光。
還有很多種利用多種天文學規律的方法來測量距離，比如利用威爾遜-巴甫效應，利用超新星等等方法，描述起來比較複雜，這裡就不深入討論了，感興趣可以搜索各種百科網站上的介紹。
心繫宇宙天地寬
感謝提問！近來寫了不少與光年和銀河系有關的問答，有網友問為何之前課本上所學的銀河系直徑為10光年，而在近期對銀河系直徑的描述卻變成了20光年，是寫錯了還是宇宙膨脹了？
其實這兩個數值並沒有“錯”，前者是老的版本（是美國女天文學家亨麗愛塔·勒維特於1912年“測量”的），代表了歷史觀測水平，而後者是結合了最新的觀測技術推演而來，代表的是當前的科學水平。而關於宇宙的膨脹，據科學觀測發現，銀河系以外的天體都在離我們遠去，美國天文學家哈勃總結了後退的速度與距離的關係，即距離越遠後退的速度也越快，這就是著名的哈勃常數。
確實，銀河系直徑為20萬光年，表示即使是光速也要穿行20萬年。我們都知道，光速是目前已知的宇宙中最快的速度，一光秒≈30萬千米，而一光年的距離表示約10萬億千米，代表的距離十分遙遠，因此光年屬於常用的計量天體距離的單位。
像M87黑洞距離地球5500萬光年表示的是我們現在看到的黑洞照片，其實是5500萬年前該黑洞的面貌，而比鄰星雖然是距離太陽最近的恆星，只有約4.22光年，但這個距離對於當前人類的科學技術一樣是難以企及的，因為4.22光年等於3.99246E+13千米，即使是每秒約17千米的宇宙探測器也要飛行74470.58824年，可想而知，要想飛出銀河系簡直非猴年馬月能形容的。
既然銀河系直徑規模達20萬光年，科學家是如何“測量”的呢？
科學家對銀河系大小的測算和結構的組成是通過造父變星總結而來的，造父變星其實是變星的一種。變星顧名思義就是指亮度與電磁輻射不穩定的、經常變化且伴隨著其他物理變化的恆星，這類恆星在銀河系內普遍存在。科學家正是利用這類恆星的絕對星等與它的光變週期呈有規律的線性關係，因此只要知道週期就等於知道了恆星的絕對星等，再與視星等作對比就能得出這個恆星到地球的距離。
由於根據造父變星周光關係可以測量星系、星團等大尺度的空間距離，因此這一測量方法也被被譽為“量天尺”。
地理那些事
銀河系的直徑是一直在變化的，早年間人們一直以為銀河系直徑10萬光年，但我國的郭守敬望遠鏡最新測定的銀河系直徑是20萬光年
天文學家們在觀測太陽系內天體並表示它們的距離時用到最多的是“天文單位”，一個天文單位是1.5億千米，這剛好是從地球到太陽的距離，然而在測定恆星之間的距離時天文單位就顯得有些“力不從心”了，這時候就要用到“光年”來做距離單位。
所謂“光年”就是光在真空中飛行一年所經過的距離，它是在人類精確測定光速以及定義“秒”之後才被應用的，具體的準確數值是9,460,730,472,580,800米，不過一般都近似說成10萬億千米。
在大部分人看來既然銀河系直徑20萬光年，那麼光理所當然就要用20萬年才能從銀河系一端到達另一端。
然而事實並不是這樣，在真正的“光”看來，從銀河系一端到另一端其實是不需要時間的
身處低速運動狀態下的我們用到最多的就是“速度”“路程”“時間”的關係式，但這種關係式只適用於低速運動狀態下的地球（事實上地球的公轉速度30km/s，但離相對論速度還很遠）
然而對於光這種誕生後就達到光速的“量子態物質”來說，時間在它的感知內是靜止狀態，也就是說如果光有“思想”，那麼它會感覺自己沒耗費任何時間就飛過了20萬光年的距離，但在低速運動狀態下的我們的感覺中，光是飛了20萬年才橫穿銀河系的。
光能達到光速是因為它靜止質量為0，而任何靜止質量不為0的物體在向光速衝擊的過程中都會因為質能等價而不斷增加質量，因此有靜止質量的飛船永遠無法達到光速，但時間膨脹效應也能讓飛船內部的人感覺自己只用了幾天甚至幾小時就橫穿了直徑20萬光年的銀河系。
只不過在低速運動狀態下的地球人類看來，這些近光速飛船內的人依然是用了20萬年才橫穿了銀河系，這也意味著近光速飛船內的人回到地球后會發現地球已經過去了20萬年，而自己只老了幾歲甚至是幾小時。
