我們知道真空中光速大約為每秒30萬公裡（實際上是每秒299792458米）。但光速為什麼是這個數值而不是其它數值呢？難道宇宙被什麼限制住了嗎？

第一個認識到光确實有速度的人是天文學家奧勒·羅默。在17世紀晚期，他癡迷于木星衛星木衛一的奇怪運動。每隔一段時間，這顆巨大的氣态行星就會擋住我們看到它的“小月亮”造成月食，但是月食之間的時間似乎在一年中有所變化。要麼是木衛一的運行軌道發生了一些奇怪的事情，要麼是有其他事情正在發生。

經過幾年的觀察，羅默得出了結論。當我們看到木衛一“月食”時，我們處于自己繞太陽軌道的某個位置。但當我們下次再看到另一次“月食”時，我們的位置略有不同，可能比上次離木星近或遠。如果我們比上一次看到食的位置要遠一些，那就意味着我們要多等一點時間才能看到下一次月食，因為光線到達我們身邊的時間要長得多。

在接下來的幾個世紀裡，持續的測量鞏固了對光速的認識，但直到19世紀中期，事情才真正開始出現轉機。就在那時，物理學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋意外地發明了光的方程。

麥克斯韋一直在研究當時人們還不太了解的電和磁現象，後來他發現了一個統一的圖像，可以解釋所有不同的觀察結果。在這些方程中，他發現變化的電場可以産生磁場，反之亦然，這為我們現在所理解的電磁力奠定了基礎。

當他開始計算這些所謂的電磁波的速度時，麥克斯韋得到了幾個世紀以來科學家們一直在測量的光速。因此，光是由電磁波構成的，它以這樣的速度傳播，因為這正是電磁波在空間傳播的速度。

這一切都很好，直到幾十年後愛因斯坦出現并意識到光速與光完全無關。在愛因斯坦的相對論中，光對任何參考系來說都是恒定的。但是愛因斯坦的理論并沒有說這個數字是多少，他将相對論應用到舊的麥克斯韋方程上，發現這個轉換率正好是光速。

當然，這個轉換率，這個統一時空的基本常數，愛因斯坦并不關心它是多少，它隻是一個數。事實上麥克斯韋已經計算出了這個數并且在不知情的情況下發現了它。但為什麼是這個值，而不是其他随機數呢？為什麼大自然選擇了這個而沒有選擇其他的？

光速是有單位的，但是在物理學中，我們更關心沒有單位或維度的常數，換句話說，出現在物理理論中的常數隻是簡單的數字。這些看起來更基本，因為它們不依賴于任何其他的定義。另一種說法是，如果我們遇到某個外星文明，我們将無法理解他們對光速的測量，但當談到無量綱常數時，它們隻是個數字。

其中一個數字被稱為精細結構常數，它是光速、普朗克常數和自由空間的介電常數的組合，它的數值大約為0.007。如果你改變光速，你就會改變精細結構常數。但是我們的宇宙選擇了大約0.007的精細結構常數，這就是我們生活的宇宙，我們别無選擇，因為這是固定的，而且是普遍的。

那麼為什麼精細結構常數就是這個數，而不是别的什麼呢？我們也不知道。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!