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认为光速是变量理论的科学家们提出了一个可以接受测试的预言。 爱因斯坦观察指出，光速在任何情况下都是保持不变的，这也意味着空间和时间在不同情形下可能会有所不同。 关于光速永远是一个常量的假定，支持了物理学中的很多理论，例如爱因斯坦的广义相对论。尤其是在有关极早期宇宙（宇宙大爆炸的数秒后）到底发生了什么的模型中，该理论扮演了一个重要角色。 但是一些研究者认为，在早期宇宙中，光速有可能比现在快得多。现在，该理论发起人之一的Jo?o Magueijo教授（来自伦敦大学帝国理工学院，在加拿大圆周理论物理研究院与Niayesh Afshordi博士一同工作）提出了一个预言，该理论的正确性即将接受测试。 图片： 宇宙微波背景辐射 ，来源：montessori-allgaeu.de 宇宙中的结构，例如各个星系，都在早期宇宙的变动中形成——早期宇宙某些区域的密度存在微小差别。这些早期变动都记录在宇宙微波背景辐射中——形成了一幅宇宙最老的光线的地图——以光谱指数的形式存在。 根据Magueijo教授和Afshordi博士的理论，早期宇宙的变动受到不断变化的光速的影响，现在，他们已经使用模型把一个精确的数据放到光谱指数上——该数据和模型已在《Physical Review D（物理评论D）》杂志上刊登。 目前，宇宙学家们正对这个数据（非常精确，为0.96478）进行更多的精确读数，很快这一新的预言就会得到测试——或者对该研究团队的早期宇宙模型予以确认，或者将其排除。 Magueijo教授说，“我们第一次提出这个理论是在上世纪90年代后期，目前该理论已经达到一个成熟点——它已经产出了一个可测试的预言。如果在不久的将来观测结果的确发现这个数据（0.96478）是准确的，就有可能导致对爱因斯坦引力理论的修正。” “当第一次提出光速可能会是个变量的想法时，我们被认为是十分激进的，但是有了数值预测，这个想法就可以被物理学家们进行实际测试。如果这个理论是真实存在的，就意味着自然规律并不总是和今天一样。” 这个可以被测试的变量光速理论有别于更加主流的对手理论：宇宙膨胀理论。宇宙膨胀理论认为，早期宇宙经历了一个极为快速的扩张阶段，比现在的宇宙膨胀率快得多。 这些理论对克服物理学家们所说的“视界问题”（horizon problem）非常必要，今天我们看见的宇宙仿佛到处都是大致相同的，例如它拥有一个相对同质的密度。 这个情况只能在宇宙中所有区域能够互相影响的情况下存在，然而，如果光速是一个常量不会发生变化，对于光来说，前往宇宙的边缘并没有足够的时间。 打个比方，要均匀地加热一个房间，来自暖气管的热气需要到达这个房间的每一个角落并且完全混合。对于宇宙来说，问题是，这个“空间”——目前可观测到的宇宙的尺寸——看起来太大了以至于对光线来说，从宇宙产生的那一刻起要到达宇宙的边缘根本来不及。 变量光速理论认为，在早期宇宙，光速比现在要快得多，使得宇宙扩张时即使是遥远的边缘也可以互相关联。随着宇宙密度发生变化，光速就可能以一种可以预测的方式变慢。这种可变性使得该研究小组获得了今天已发表的预言。 另一个理论——宇宙膨胀理论，为了解决“视界问题”称，早期宇宙在非常小的时候就实现了相对同质，然后突然膨胀，使得同质性在最早的时候就记录在宇宙微波背景辐射中。这种解释可以保留目前我们所认为的光速理论和其他物理规律，但它需要一个膨胀领域（inflation field）的假说——只在早期宇宙存在的一系列条件组成的假说。 |
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