围绕一块大理石黑色背景边缘的光形成的彩色线条。图片来源：Manuela Schewe-Behnisch/EyeEm/Getty

光速被认为是物理学领域最基本的常数，但它可能并不总一成不变。这一具有争议性观点的变化可能会推翻宇宙知识的标准模型。

1998年，英国伦敦大学学院的Joao Magueijo提出，光速可能会变化，这样可以解决宇宙学家所谓的地平线问题。该观点认为，宇宙在出现载热光子（以光速传播的可抵达宇宙所有角落的光子）之前很久就达到了均匀温度。

解释这一谜题的标准方式是一种被称为暴胀的观点，该观点认为宇宙在早期经历了短时间的迅速膨胀，因此当宇宙缩小后温度逐渐降低，然而它随后突然增长。但人们并不知道暴胀为什么开始或结束。因此Magueijo一直在寻找选择方法。

现在，在11月28日发表于《物理学评论》一篇论文中，Magueijo和加拿大圆周理论物理研究所的Niayesh Afshordi提出了一个可以验证的新观点。他们认为，在宇宙早期，光和引力以不同速度传播。

该团队表示，如果光子在大爆炸后速度比引力快，这将会让它们到达足够远的距离，使宇宙更快地达到恒温状态。让Magueijo激动的是，这一观点对宇宙微波背景（CMB）做出了具体的预测。充斥整个宇宙的这种辐射在大爆炸之后形成，含有宇宙当时状态的“化石”印迹。

在Magueijo and Afshordi的模型中，CMB的一些特定细节反映了光速和引力速度随着宇宙温度的变化而变化。他们发现，在一个特定点上，当光速和引力速度的比例迅速达到无穷大时，有一个突然的变化。这修改了光谱指数的数值，该指数用于描述宇宙中初始涟漪的密度，约为0.96478，这一数值可以通过未来的检测验证。由绘制CMB的普朗克卫星在2015年报告的最新数据将光谱指数定位0.968左右，这非常接近上述数值。

如果有更多数据表明这一匹配是错误的，那么它将可以被摒弃。“那将会很好，我不会再思考这些理论了。”Magueijo说，“关于光速可能会与引力速度一起变化的整个理论将会被排除。”

然而没有哪种验证方法可以完全排除突然膨胀，因为它不会做出具体预测。“突然膨胀理论仍有巨大的可能性，这使得验证这一观点非常困难。”英国卡迪夫大学的Peter Coles说，“它就像是要把果冻钉入墙内那样难。”他补充说，这使得探索光速变化的各种选择方案更加重要。

澳大利亚悉尼新南威尔士大学的John Webb在这些可能会变化的常数方面研究了很多年，他表示Magueijo和 Afshordi的预测“令人印象深刻”。“能够验证的理论是个好理论。”他说。（晋楠）

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