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在巴黎左岸的塞纳河滨，坐落着一座天文台，其墙上记录着1676年测量到的光速。这份记录看似经常无奇，实则潜藏深意。奥拉·罗默是阿谁年代的一位天文体家，担任乔凡尼·多好意思尼科·卡西尼的助理，他试图解开木星卫星食样式的技术断绝问题。于是，他们共同揣摸光可能有限的速率，并推导出地球轨谈半径等长的距离上麻豆 肛交，色泽走过需要10到11分钟。

卡西尼随后却对此产生怀疑，要是光速有限，土星的其他卫星上应该也能不雅测到推迟的食样式。关系词事实并非如斯。跟着技术推移，光速问题饱受争议，直到1728年英国科学家詹姆斯·布莱德雷发现另一种测量身手，后续实验标明，罗默的原始测量慢了四分之一。咱们如今已明确光速在真空中的速率，每秒约为299，792.458公里。

关系词，为何光速是这一数值，而非其他？换句话说，光速究竟是如何产生的？

150年前，电磁表面给出了启示，苏格兰科学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦发现，电场与磁场的交变会产生可迁移的电磁波。麦克斯韦通过公式打算出电磁波的速率，发现与之前所知的光速殊途同归。这证明了光骨子上是一种电磁波，且这一论断很快得到考据。

1905年，一项冲破性磋议出身，由阿尔伯特·爱因斯坦提倡，光在真空中的速率上限为世界中的速率极限。根据其狭义相对论，莫得任何物资的传播速率不错越过光速。

关系词，上述两种表面并未充理会释光速的决定成分，或可能的决定成分。新表面则合计，c的心事大要可从真空的性质中寻得谜底。

在量子表面提倡之前，电磁学为光提供了竣工的解释。即便如斯，电磁学仍至关垂死。不外，问题在于，如何打算真空中的光速，麦克斯韦用两个常量的实验测量值，分裂定名为ε0和μ0，以界说真空中电场和磁场的特色。

难点在于，这些数据在真空满意味着什么。电流和磁性推行上由电子等带电基本粒子开通酿成，但咱们商酌的却是真空中的问题。真空中不应该是空无一物吗？

量子物理学的介入为此提供了解答。量子场论的高等版块合计，真空并非空无一物，它仅仅一种“真空状态”，是量子系统能量最低的状态麻豆 肛交，亦然量子涨落产生瞬时能量和基本粒子的竞技场。

什么是量子涨落？海森堡的不肯定性旨趣标明，物理测量总会陪同一定进程的不肯定性。传统物理学合计，咱们能准确测量物体的位置和动量，但这恰正是被不肯定性旨趣含糊的。海森堡合计，咱们无法同期得回这两个数据，球似乎在细微地抖动，仅仅这种抖动太微小，甚而于东谈主类的测量器难以检测。但在量子真空中，会产生微小的能量爆发，雷同基本粒子的骤然出现和骤然脱色。

勒克斯对经典电磁学和量子涨落的关系问题十分感兴致。

这种片晌的样式存在却又如幽灵般虚无，却能影响电磁场等，这是因为量子真空的片晌刺激是通过具有同性或异性电荷的粒子和反粒子对，举例，电子和正电子。真空中的电磁场会改换这些粒子和反粒子对，产生电响应，并受到磁场的影响产生磁场响应。这为咱们打算而非仅测量真空中的电磁性质提供了身手，从而导出光速c。

2010年，德国普朗克光学磋议所的物理学家歌德·勒克斯和他的团队通过量子真空中的虚粒子打算了介电常数。接着，法国巴黎第十一大学的物理学家迈克·厄班过甚团队受到启发，根据量子真空中的电磁特色打算了光速c。2013年，他们晓谕得出的数值精确无误。

这个效用令东谈主知足，但并不那么明确。率先，厄班过甚团队不得不作念出一些未西宾证的假定。这需要作念全面分析和实验，证明光速c确乎不错从量子真空中得回。关系词，勒克斯告诉我，他仍对经典电磁学和量子涨落的关系十分感兴致，并一直在进行一个精确的全量子场论分析。同期，厄班过甚团队建议假想新的实验，测试两者之间的关系。因此，光速c最终将有一个更基本的表面基础，这个祈望是合理的。但问题确凿会应刃而解吗？

毫无疑问，光速c仅仅几个基本常数或普适常数之一。东谈主们合计这些常数适用于所有这个词这个词世界，且恒定不变。举例，万有引力常数G，肯定了世界中引力的强度;在微不雅范例上，普朗克常数h肯定了量子效应的大小;电子电荷e 是电的基本单元。

这些常数的数值极其精确，举例，h的测量值精确到了一丝点后34位。但这些数字又提倡了好多悬而未决的问题：它们确凿恒定不变吗？什么情况下它们是“基本”常数？它们为什么会有这些值？它们会告诉咱们什么样的物理事实？

“常数”是否确凿恒定不变是一个陈旧的形而上学争议。亚里士多德合计，地球的组成与其他天体不同;哥白尼深信，咱们所在的地球无异于任何其他场地;今天的科学遵照当代哥白尼学说，假定物理学定律适用于所有这个词这个词时空。但假定即是假定，它需要考据（尤其是G和c这么的常数），以确保咱们莫得污蔑远方的世界。

诺贝尔奖得回者保罗·狄拉克提倡G可能随技术变化。1937年，他对世界形而上学的念念考合计G每年减少10的负10分之一。这正确吗？大要不。对天体的重力不雅测莫得发现G的下落，也莫得迹象标明G在空间上会变化，其测量值准确刻画了太阳系行星的轨迹和航天器的开动轨谈。此外，还有远方世界发生的其他事情。射电天文体家最近证明，G能准确描画3750光年外脉冲星（超新星快速旋转的残留物）的发展景况。不异，也莫得任何确切的把柄证明c在技术或空间上是变化的。

因此，咱们假定这些常数确凿恒定不变。那它们是基本常数吗？与其他常数比较，它们更“基本”吗？“基本”意味着什么？找到其他常数的最小常量集，一个可能的身手是采用h、c和G，它们共同代表了相对论和量子表面。

只消无量纲常数才是确切“基本”的数，因为它们零丁于任何的测量体系。

1899年，量子物理学的奠基东谈主马克斯·普朗克磨练了h、c、G和物理现实三个维度之间的关系问题，每个被磨练的物理量皆用数值和维度共同描画。从这些关系中，普朗克导出了他的当然单元，得出普朗克单元下h、c和G的不同组合，咱们能够更深化地了解量子重力和早期的世界。

有些常数莫得维度量，频繁被称作无量纲常数。它们皆是单纯的数，比如，质子质地与电子质地的比值——1836.2。伦敦帝国理工学院的物理学家迈克尔·黛夫合计，只消无量纲常数才是确切基本的常数，因为它们零丁于任何测量体系;量纲常数“仅仅东谈主们的构想，它的数和值会因为单元的不同而不同”。

最兴趣的无量纲常数可能即是邃密无比结构常数α。邃密无比结构常数于1916年肯定，其时科学家用量子表面和相对论来解释氢原子光谱中的邃密无比结构。根据这一表面，邃密无比结构常数α暗示围绕氢核开通的电子的速率和光速的比值。

今天，在量子电能源学（对于光和物资相互作用的表面）中，α是作用于电子上的电磁力强度，起着垂死的作用。电磁力、引力、强核力和弱核力证明了世界的责任机制。但到当今放手，仍然莫得东谈主能够解释α这个常数值，因为它既莫得显著的前因行为参考，也零落挑升旨的关系印迹。正如诺贝尔奖得回者物理学家理查德·费因曼所说：“这个数字自愿现以来一直是个谜……它是物理学中的一个谜：一个魔数来到咱们身边，但是没东谈主能连络它。你也许会说是‘天主之手’写下了这个数字，而‘咱们不知谈他是若何下的笔’。”

岂论它是出自“天主之手”，已经来自一些酿成常数的确切基础的物理变化经过，它身上显著的精真金不怕火性让物理学家握狂。为什么是这些数？难谈就莫得发生过变化？

一个惩办这种令东谈主烦懑的不测的宗旨即是直面问题。这让咱们想起了东谈主择旨趣。东谈主择旨趣是一种形而上学不雅点，合计东谈主类在当然界不雅察到的一切是东谈主类存在的起因。简言之，咱们之是以发现这么的常数，是因为要是它们十分不同，咱们就不会发现。α值的一丝幽微变化皆将改换世界。举例，要是恒星演化经过中莫得产生碳麻豆 肛交，那么碳基人命便不可能存在。东谈主们即是基于这么的磋议将