亿万年以前光速也是现在的值吗？是否有证据证明光速不随时间变化？
这是一个涉及到宇宙最基本常数的问题，很多人脑海里都会冒出这个疑问。毕竟，我们现在已经知道光速是宇宙速度的上限，它恒定不变，这已经深入人心。但事实真的是这样吗？从科学的角度来看，这并非一个可以随意打上“是”或“否”就能轻易回答的问题。
科学家的普遍看法：光速是恒定不变的
在当前的物理学理论框架下，尤其是爱因斯坦的狭义相对论，光速（c）被定义为一个宇宙常数，是固定且不随时间和空间变化的。 这一点是现代物理学的基石之一，支撑着我们对时间、空间、质量和能量相互关系的理解。如果光速会变化，那么整个相对论体系，甚至我们对宇宙的很多认知，都可能需要被重新审视。
为什么我们相信光速是恒定的？
1. 相对论的基石作用： 如前所述，光速不变是狭义相对论的两个基本假设之一（另一个是所有惯性参考系中物理定律的形式都相同）。相对论在解释了许多实验现象，比如粒子加速器中的高能粒子行为、GPS系统的精确运作，甚至黑洞的存在等方面都取得了惊人的成功。如果光速不恒定，那么这些成功解释和预测的背后逻辑就会崩塌。
2. 实验的严苛检验： 科学家们设计了各种精密的实验来检验光速是否在变化。例如：
麦克尔逊莫雷实验的现代版本： 虽然最初的麦克尔逊莫雷实验是为了探测以太风，但其本质上也是在检验光速的各向异性。现代更高精度的实验不断重复并改进了这个实验，都没有发现光速随方向、速度或时间有任何显著的变化。
原子钟的精确同步： 我们现在依赖GPS系统全球定位，这背后就需要极其精确的时间同步，而这些同步的计算都基于光速不变的原理。如果光速在过去发生过变化，那么今天GPS系统将无法正常工作。
激光和射电通信： 我们通过激光和射电信号进行长距离通信，这些信号的传播速度就是光速。我们接收到的来自遥远天体的信号，其传播时间的长短是用来推算天体距离和宇宙年龄的重要依据，这都依赖于光速是恒定的。
3. 来自遥远宇宙的证据（类星体吸收光谱）： 这是探讨“过去光速”最有说服力的证据之一。天文学家会观测来自极其遥远、古老天体（如类星体）的光。这些光在穿越宇宙时，会经过星系间的气体云，吸收某些特定波长的光，形成吸收光谱。
科学家可以通过分析这些吸收光谱中特定原子（如氢、氘、碳、镁等）的能级跃迁线（例如，精细结构常数α的测量）来推断，在这些古老光线发出的时候，这些原子的性质以及它们与电磁相互作用的强度。
一个关键的测量是精细结构常数（α）。它是一个无量纲的常数，涉及到光速、电子电荷、普朗克常数等基本物理量。如果光速发生了变化，而其他基本常数保持不变，那么精细结构常数也应该会变化。
通过对来自几十亿年前的类星体光进行分析，天文学家发现这些吸收光谱非常接近我们今天在地球上测量到的原子谱线。这意味着，在那些遥远的过去，精细结构常数与现在的值非常接近。如果光速在那时有显著的差异，那么精细结构常数也应该有显著的不同。目前的观测结果显示，精细结构常数在过去几十亿年的变化非常微小，其误差范围很小，远未达到足以改变我们对光速基本认知的程度。
为什么会有人提出光速可能变化的疑问？
尽管主流科学界认为光速是恒定的，但科学的进步离不开质疑和探索。历史上确实有一些理论和实验观测，曾经引发过关于“光速是否会变化”的讨论。
一些早期理论模型： 在相对论诞生之前，有一些物理学家尝试构建不以光速不变为基础的理论模型。
一些非主流的解释： 极少数研究者提出过一些理论，认为在宇宙早期，由于能量密度极高，光速可能与现在不同。这些理论通常伴随着一些对宇宙学观测数据的独特解释。然而，这些理论往往需要引入新的、未经证实的概念，并且难以在已有的实验框架下得到独立验证。
总结一下
到目前为止，最广泛接受和最有力的科学证据都指向光速是恒定不变的，并且在过去的亿万年中也保持着现在的值。
狭义相对论将光速作为宇宙的基本常数，并以此为基础解释了大量现象。
高精度实验不断验证光速的恒定性。
对遥远天体发出的古老光线的分析（尤其是类星体吸收光谱对精细结构常数的测量）表明，在数十亿年前，与光速相关的物理常数与现在非常接近，没有证据表明光速当时与现在有显著差异。
虽然科学探索永无止境，总会有新的理论和观测出现，但就我们目前拥有的证据而言，光速是恒定不变的，并且这个恒定性体现在宇宙的过去和现在。这仍然是理解宇宙运行机制的最稳固的基石之一。
网友意见
声明：下列内容摘自维基百科词条 光速可变理论
（部分翻译自英文词条，部分复制自中文词条，同时对内容进行整合）
注意，本问题与 光速不变原理 并没有关系。
在一些非主流的宇宙学理论中，的确有光速可变理论（VSL ，variable speed of light）
1988年Jean-Pierre Petit，1992年John Moffat，1998年Andreas Albrecht 和 João Magueijo 二人组 各自独立地提出光速可变理论。这些理论暗示，过去的光速值的确可能与现在不同。
Jean-Pierre Petit 的工作
他的理论表明，所有宇宙学常数协同变化而导致尺度因子（scale factor）的变化与 的变化同时发生，这样保持所有物理方程和物理常数在宇宙演化过程中的不变性。（例如，爱因斯坦场方程因爱因斯坦常数中 和 的同时变化而保持不变）参数的长期变化如以下公式和图表所示：
根据这个模型，宇宙学视界以 （空间的尺度）增长，保证了早期宇宙的同质性，很符合观测数据。后来的模型将物理常数的变化限制在宇宙早期的更高能量密度，比如在辐射主导时期（radiation dominated-era）的起始阶段。
John Moffat 与 二人组 的工作
他们声称早期宇宙中光速可以达到巨大的值（ km/s ），因此膨胀中宇宙的遥远区域在宇宙开始时曾有时间相互作用。通过改变精细结构常数 ，视界问题目前尚无已知的解法，因为其变化并不改变时空的因果结构。若要改变此因果结构，则必须通过变化牛顿引力常数 或重新定义狭义相对论来变更引力。
历史上，光速可变理论为了绕过这一障碍，提出以某种特定方式变化量纲量 以打破爱因斯坦的广义及狭义相对论中的洛伦兹不变性。现代理论则保持了局域洛伦兹不变性。
光速可变理论的证据
由于光速会影响精细结构常数，所以我们可以测定 的变化来间接地验证光速可变理论。曾经有一个小组在研究遥远类星体时，声称精细结构常数在十万分之一水平上发生变化，但这一结果备受争议。更进一步的研究没有观测到精细结构常数的变化。当然，也有可能 , , 同时变化，而保持 不变，但这样定义的世界与我们的世界在观测上无法区分。
光速可变理论的现状
光速可变理论将使得大部分现代物理学重写，目前仍然属于非主流物理学。
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