翻译：于波

来源：QUARTZ

宇宙最奇怪的事情之一是，无论你在什么条件下进行测试，它的一些基本常数数值都是恒定的，比如真空中的光速。

19世纪时，很多物理学家都测量了真空光速，发现它始终都有相同的数值（每秒299,792,458米，不过到20世纪70年代才达到这种精确度）。物理学家无法解释这一现象，直至爱因斯坦提出相对论。

高中物理告诉我们，光以电磁波和粒子（光子）的形式传播。爱因斯坦假设，如果物体的运动速度超过光速，那么它会打破基本物理定律，相对来说，就呈现出静止的电磁波。因此，为了使他的相对论能够成立，他假设光速是恒定不变的。

爱因斯坦提出相对论之后的100年里，他做出的每个推论都被证明是正确的。但如果他对真空光速恒定不变的假设从一开始就是错的呢？伦敦帝国学院的乔奥·马古悠（Jo o Magueijo）在1998年提出了这个假设。

马古悠认为，想要解决“视界问题”这个最重要的物理学问题之一，或许就要向光速恒定不变的想法发起挑战。

视界问题是指，早在携带能量的光子能够以恒定速度到达膨胀宇宙的各个角落之前，宇宙就达到了相同的温度。

对于视界问题，最被认可的解释是暴胀理论。该理论认为，宇宙大爆炸发生后，在宇宙经历快速膨胀阶段之前，宇宙温度就已经均衡了。但很多物理学家并不十分认可暴胀理论，主要是因为没有人能解释暴胀为何开始，又为何结束。

马古悠在探索另一种解释的过程中，对光速恒定不变的观点提出了质疑。虽然抛弃物理学基石来解决其他问题的做法很是诱人，但如果没有建立可经检验的假设，这种做法是不明智的。

因此到目前为止，马古悠的假设在物理学界的接受度并不高。

但这种情况即将改变，这得益于近日发表在期刊《物理评论》上的一篇文章。马古悠和圆周理论物理研究所的天体物理学家尼亚耶·阿肖迪（Niayesh Afshordi）一起，提出了一个可检验的假设。

他们认为，在宇宙诞生初期，光和引力以不同的速度传播。如果光子的传播速度超过引力，那么光子就有时间到达宇宙的所有角落，从而有助于实现温度均衡。

其他物理学家可以通过测量宇宙微波背景（CMB）辐射来验证上述假设。CMB可以说是留存至今的早期宇宙“自画像”。上述假设认为，CMB可以反映出光速和引力速度随着宇宙温度的变化而变化。

他们预测光谱指数为0.96478。根据卫星对CMB的测量，最新计算出的光谱指数为0.968。二者非常接近。但如果之后对CMB的测量显示二者不匹配，则意味着光速确实恒定不变。那么，马古悠和阿肖迪的理论可以被扫进垃圾堆了。

要是对光谱指数的测量与马古悠和阿肖迪的预测不符，那会怎样？“那太好了，我就不必再去想这些理论了。”马古悠说。

有一点需要我们明白，我们目前所接受的物理理论依然能解释宇宙中的大多数现象，尽管并非全部。