在物理學史上，光總是有點神秘。首先，我們無法確定它是粒子還是波。有時它表現(xiàn)得像波，就像早期狹縫實驗中的情況一樣。有時它表現(xiàn)得像一個粒子，就像光電效應中的情況一樣。在1900年左右，普朗克提出了他的黑體輻射理論。為了使黑體輻射有意義，光必須被量化。
我們現(xiàn)在知道光本質上是一個量子物體，它的行為主要類似于波，但在測量時可以呈現(xiàn)出類似粒子的特性。為了正確地描述它，我們必須像對待所有量子物體一樣考慮它，正如薛定諤方程的波函數(shù)所描述的那樣。但這又引出了另一個問題，如果光是波，它是如何傳播的？經典物理學提出了以太的想法來解釋這一點。這是一個看不見的背景介質，它充滿了整個空間，光之類的東西可以通過它傳播。
但在 1905 年，一位名叫阿爾伯特·愛因斯坦的杰出科學家用他的狹義相對論扼殺了以太的想法。在他的理論中，光在真空中的傳播速度總是恒定的。從那以后，我們就精確地測量了這個光速。為什么宇宙有一個速度上限？為什么這個上限不是無限的？這就是我們今天要談的。
光速無限
光速取決于真空的兩個基本屬性，這兩個屬性稱為真空介電常數(shù)和磁導率。它們是測量常數(shù)，沒有理論可以解釋它的來源。我們可以將這些常數(shù)視為空間對電磁波傳播的阻力。由于空間對其傳播具有抵抗力，因此這對光速施加了有限的限制。如果這個阻力低得多或根本不存在，那么光速就會快得多，甚至可能是無限的。
那么如果真的沒有阻力并且光速是無限的會發(fā)生什么呢？請注意光速在我們宇宙中的物理意義，它是信息流動速度的上限，它與因果關系和局域性密切相關。這意味著，如果我們與某個物體有一定的距離，那么我們無法立即了解有關此對象的任何信息，有關它的信息需要一定時間才能傳播到你那里。
想象一下，如果光速是無限的話，那么信息可以立即從宇宙的一部分到另一部分，這意味著宇宙中任何一點發(fā)生的事件都會影響其他所有點。例如，在數(shù)萬億公里之外的太空中，可能有一百萬顆超新星爆發(fā)，這可以立即殺死我們，因為我們將在地球上同時體驗到它們。所以就不會有局域性這個東西，它指的是宇宙中的物體僅受其周圍環(huán)境的直接影響。
因果關系也與光速有關，考慮兩個相互關聯(lián)的事件，例如A導致B。如果光速無限的話，許多其他的觀察者則會認為這兩件事是同時發(fā)生的。在光速無限的宇宙中，觀察者將無法同意事件的順序，因此不會就因果關系達成一致。
光速不恒定
在現(xiàn)實世界中，光速與觀察者無關。換句話說，無論您的速度多快，都會測量出相同的光速。不過，當我們說光速在現(xiàn)實世界中是恒定的，我們指的是真空中的光速，因為在不同的介質中光速是不同的。但是，如果我們再次讓光速變化，讓它變得不恒定，那么會出現(xiàn)什么情況呢？
事實上，我們將不得不扔掉我們在現(xiàn)代物理學中學到的一切。改變光速可能意味著相對論是錯誤的，因為光速不再是恒定的，我們可以根據(jù)不同的參考系獲得任何速度。量子場論是錯誤的，因為它包含了狹義相對論。量子力學可能還可以挽救一下，但我們將回到1900年之前的牛頓經典世界，我們將沒有時空，只有一個絕對時間的三維世界。
事實上，我們可能不得不重新創(chuàng)造發(fā)光以太的想法，來解釋光是如何根據(jù)參考系的選擇而移動的。
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