同剪西窗燭

關於這個問題呢，我們拆開來慢慢討論。

題主的關鍵詞：載人飛船，光速旅行，人口繁殖，1000年，星際殖民。

一、載人飛船，人類第一艘載人飛船是前蘇聯於1961年4月12日發射的，距今將近60年，因為人類信息技術的迅速發展導致人類現在發展神速的假象，其實現在的航天技術本質上與上世紀六七十年代是差不多的。題主說的載人飛船是能進行太空旅行的，有自助控制能力，就像開汽車一樣，而現在的載人飛船更多的是在環地軌道進行航天活動罷了，僅此而已，差距不是一般的大。

二、光速飛行，假如我們擁有了一艘真正意義上的宇宙飛船，那動力裝置真是要人命啊，宇宙航行隨便都是以千百光年為距離的，現在這個速度，蝸牛相比之，簡直快到看不清影子。光速飛行正常渠道是做不到了，只能用非正常渠道，比如經典的曲率航行，將空間折起來，利用空間的位移來飛行，比如一張紙，AB兩點分別在紙的兩頭，將紙折起來，本來隔著很遠的兩點就重合到一起了。

三、人口繁殖，1000年，星際殖民，這三點是連在一起的，上面兩點都好說，技術難題，這個雖然困難，但和題主說的比起來真是毛毛雨。正常的星際航行都是擁有了光速飛船後，然後宇航員進行冬眠，利用冬眠技術來對抗漫長的時間。可題主這個要求就讓航行難度指數倍上漲，不冬眠，要繁殖。這可真是傷腦筋呢。人冬眠起來所消耗的資源是很少的，但一旦有活動且繁殖的話，所需的資源簡直無法計算。而人口不足的話又無法進行星際殖民。

1000年的時間，人一代一代的繁殖，即使只有兩個人，1000年後，也會有十幾億人，這個時候所需要的資源是很多的，而太空旅行中，別說資源了，你能看到一顆小行星碎片都是運氣頂天了了，沒有資源的補充，那只有一個結局，死。除非人掌握從空間中獲取能量，這個技術難度，可比什麼光速超光速飛行難多了。

一艘可以進行光速航行的載人飛船，且承載能力有二十億，並且物資充足（這是悖論，物資本身就佔重），或者有高級的能源獲取技術，這樣就可以進行題主所說的星際航行了。

但跨星際航行的正確姿勢應該是：一艘載人飛船，能光速飛行更好，不能也沒事，只要不是很慢就行。幾個人，不要多，五六個就行了，冬眠設備，還要有人類基因庫，這樣就滿足基本的條件了（其實這樣也很難，跨星際航行真的很難），到了殖民星球就地取材，製造人類（基因庫裡的精子卵子）。

二維太陽

如果題主所指一代人的時間為30年，那麼，利用時間膨脹效應，都不用繁殖一代，第一代人就能飛到1000光年之外的宜居星球上。對於地球上的人而言，1000光年是一個非常遙遠的距離，即便用光速也得飛行1000年的時間。但根據狹義相對論的時間膨脹效應，如果載人飛船以接近光速的速度飛行，對於星際旅行者來說，飛到1000光年（地球上觀察者測得的距離）之外所需的時間可以很短。假設飛船時間為ΔT，地球時間為Δt，那麼，兩者的關係式為：

其中v表示載人飛船的飛行速度，c表示光速。

由於飛船需要以非常接近光速的運動，才能實現十分明顯的時間膨脹效應。因此，在地球上的觀察者看來，飛船的飛行時間就是1000光年除以亞光速，這個時間大約為1000年。另一方面，當飛船達到一定速度時，星際旅行者飛到系外宜居星球所需的時間可以縮減到30年。把這兩個數據代入上式，可以計算出載人飛船的飛行速度為光速的99.955%。因此，只要飛船始終以這個速度運動，星際旅行者完全可以在一代人的時間內飛到遙遠的地方。

不過，上述只是一種理想的情況，載人飛船的運動速度不能在短時間內加速到亞光速，因為人體將難以承受巨大的加速度。為此，可以考慮前500光年以恆定加速度a加速，後500光年以相同大小的加速度減速，最終抵達1000光年之外的宜居星球，這樣比較符合實際的情況。此時，對應的距離與時間的關係如下：

把d=500光年，ΔT=15年代入上式，可以計算出加速度為a=3.8米/平方秒，相當於0.39g，這是人體可以承受的加速度。因此，以這種方法飛到系外宜居星球上是比較現實的。

火星一號

鐘慢尺縮效應

根據愛因斯坦狹義相對論，當一個物體運動速度接近光速時，物體周圍的時間會迅速減慢，空間會迅速縮小。而當運動速度等於光速時，時間就會完全停止，空間也會縮為0，也就是出現了零時空。而當物體運動速度超過光速，時間就會出現倒流即出現了負時空，同時空間也會變為負空間，就是我們常說的時空逆流，以上就是著名的鐘慢尺縮效應。

那怎樣理解這個鐘慢尺縮的效應呢？我們可以假定，你前方一棵樹，你站在樹前看樹，實際上我們看到的是時間很短之前的一個錄像。因為樹反射的光經過旅行你與樹之間的距離後被你眼睛接受看到影像，所以這時的樹是過去的樹。然而假設我們以光速往後退，實際上我們看到的樹的光子就會永遠落在我們眼中，我們眼中就接收不到過去的光子和後來的光子，這時樹就是永恆靜止的，於是我們眼中時間就發生了停止。而假設我們以超光速後退，這時我們就會慢慢捕捉到之前樹反射出來的光子，這樣就發生了時光倒流。

所以假設我們以光速進行旅行，實際上這時我們就會處於一種零時空的界限內，時間對我們毫無意義，因而不論你用光速跑多遠，實際上時間都是靜止的。你從這顆星球到那顆星球不過是一瞬間的事，在你眼中，根本不需要那麼多時間。

然而現實中絕對光速難以達到，我們只能無限接近於光速。假設我們以29.9萬km/s的速度旅行1000光年，根據尺縮效應公式

可求得長度縮為72.98045光年。即我們只不過相當於用29.9萬km/s得速度走了72.98045光年，所需時間71.1738746年。

尺縮效應

這裡面同時又涉及到相對論的一個效應—尺縮效應，也稱為長度收縮。長度收縮是指觀察者在觀察與其相對速度為非0的物體時看到的長度變小的現象，這種現象一般只在接近光速的情況下才會發生。

概念比較難以理解，我們藉由鐘慢尺縮效應來解釋，因為物體運動速度為光速時，這時時間停止，人從甲地瞬移到乙地，時間為0，所以在我們看來距離也為0，而人以接近光速時間運行，在外界眼中，我們還是在以光速旅行，距離沒有縮短。然而我們處在光速飛船中，時間被減慢，而那些消失的時間就用來旅行了部分長度，所以落在在旅行的我們眼中就會出現距離縮短的現象。

因而如果人可以無限接近光速旅行，實際上旅行時間和旅行距離在作為觀察者的我們看來根本沒有實際的那麼長，如果是光速旅行，只是一瞬的時間！

關鍵字: 宇宙 旅行 光速