科学探索:光在宇宙的速度已经减慢了

在1905年，26岁的阿尔伯特爱因斯坦概述他的狭义相对论时，永远的改变物理学。这个理论概述了空间和时间之间的关系，并建立在两个基本假设上：所有非加速观察者的物理定律是相同的，真空中的光速总是相同的。

在上个世纪，爱因斯坦的相对论已经经受了实验验证的试验，并被用于解释一些物理过程，包括我们的宇宙的起源。但在20世纪90年代后期，少数物理学家挑战了爱因斯坦狭义相对论的基本假设之一：他们提出光在早期宇宙中比现在更快，而不是不变的。

这种可变光速的理论仍然是有争议的。如果实验验证了理论，这意味着自然规律并不总是与我们今天经历的相同，并且需要严格修正爱因斯坦的重力理论。

如果理论变成真的，这将对物理学和我们所理解的宇宙有很大的冲击，因为整个物理学基于光速的恒定性。

光的速度是不可变的常数有什么问题？

据magueijo介绍，光速可变理论（VSL）的出现为解决长期存在于宇宙学中被称为“视界问题”的矛盾。无论你在宇宙中的什么地方，当你观察到宇宙微波背景辐射时，都是137亿光年远。想象一下，如果光线从宇宙的一边传播到另一边，这将需要约274亿光年。

换句话说，宇宙太大，以至于不能让光在其存在的一端传播到另一端，这必须考虑到宇宙微波背景中所观察到的均匀性。当宇宙学家观察宇宙微波背景时，它是非常均匀的：它的温度是大约-270℃。然而，如果宇宙中最快的“事物”--光，在宇宙的整个存在过程中不能从宇宙的一侧移动到另一侧，那么在宇宙微波背景辐射中观察到的这种一致性是不可能的。

为了理解为什么会出现这种情况，想象一个浴缸在两端有一个水龙头，一个龙头产生冷水，另一个产生热水。如果你关闭这两个水龙头，最后浴缸里的水将达到均匀的温度，因为冷热水混合。但是如果在水龙头运行的时候，你可以沿着每个方向伸出浴缸，使得冷热水永远不会遇到，浴缸的一边总是比另一边更热，而不是单一的均匀温度。

宇宙微波背景辐射中早期宇宙的部分没有比其他部分更热或更冷，它是完全均匀的。考虑到光具有恒定的速度，这怎么可能？