第1.5节：张度决定光速

目录 ／ 第1章：能量丝理论

光是“能量海”里的扰动波团。它能跑多快，不是写死在宇宙里的一个数字，而是由此处此刻的张度决定：张度越高，本地传播上限越高；张度越低，上限越低。沿途张度怎样分布，光的行时就怎样被改写。

在实验室里用本地的尺和钟去“测光速”，读到的值因尺钟与环境同调共变而几乎恒定，这个读数称为测量光速。

二者相容：本地光速随张度而变，测量光速在局域实验中恒定。

本地光速的类比（直观图）

• 同一面鼓，绷得越紧，回声传得越快。
• 同一根弦，拉得越紧，波峰跑得越快。
• 更“硬”的介质里，声速更高。

直觉一致：更紧、更顺从回拽 ⇒ 传播更快。

一、为什么张得紧就更快（面向直觉的三点）

• 接力更干脆：张度高时，介质被拉直拉紧，受到扰动后“回拽”更强、犹豫更少，位移更快地传给下一个微元，波前推进自然更快。
• 侧向走样被抑制：张度低时扰动容易鼓包、打皱往两边散；张度高时这些“走样”被压住，能量更集中沿前进方向传递，效率提升。
• 恢复与拖延的比值提高：在同等“材料量”下，张度越高，恢复作用越强、拖泥带水越少，群体现象就是速度上升。

一句话凝练：高张度 = 更强恢复 + 更少拖延 + 更少走样 ⇒ 传播更快。

二、局域不变与跨域可变（与相对论如何对齐）

• 局域一致：把视野缩小到足够小，人人用各自的尺钟测，测量光速=c（尺钟随环境一起变化，于是读数皆为 c）。
• 跨域可变（路径相关）：一旦跨越不同张度的区域，上限可以随环境缓慢变化，表现为路径相关的行时差。我们只允许信号“到不了、也不超越”各处的本地上限，改变的是上限本身，不是让信号“跑赢上限”。
• 强势阱的时延为何仍为正：靠近强引力天体，张度更高，本地上限更大；但光路被几何绕行拉长得更多。结果是“路更长的拖慢”大于“上限更高的加速”，总行时依然延迟——这与观测的“引力时延”一致。

三、为什么实验室总测到同一个 c

• 尺与钟不是“天外独立”，而是本地材料化的标尺。 当环境张度改变，原子能级、固有频率、材料响应也随之重标。
• 用这样的尺与钟去测，同样的“本地上限”总被读成同一个数。
• 因此：本地光速可变，测量光速恒定并不矛盾——前者是物理上限，后者是本地计量。

四、早期宇宙的快速均匀

核心主张：在宇宙最初的极高张环境中，能量海被拉得异常紧致，本地传播上限极高。于是信息与能量的扰动可以在极短时间内跨越极远的尺度，快速抹平温度与势能差，形成我们今天看到的大尺度均匀性。

• 为何不用“空间猛涨”：传统暴涨设想让空间本身极速变大，来解释“远处为何曾相互接触”。在这里，我们用材料化的机制解释：高张 ⇒ 上限高 ⇒ 扰动互通快，不需要引入单独的暴涨阶段（详见 8.3 节）。
• 与后续“声学现象”的区分：更晚一些的等离子体阶段虽仍处于较高张背景，但由于强耦合与多次散射，集体的“声学波”有效巡航速度会低于本地上限。这一阶段负责留下“偏好间距”的结构痕迹，并不影响“无需暴涨即可均匀”的结论。

五、观测与比较的抓手（面向普通读者）

• 优先看“比值”：跨很远的区域做比较时，尽量看无量纲的比值（例如同源谱线的频率比、光变曲线形状的比值、透镜多像的时间延迟比），避免把“标尺和对象一起漂移”误读为常数改变。
• 找“公共偏置 + 比值不变”的签名：在强透镜或极端视线中，若不同像、不同信使的延迟比基本不变，但绝对行时出现统一偏置，更像是“上限随张度 + 路径几何”共同作用的结果，而不是源区时延或频率色散。
• 长路径更敏感：在地面与近地轨道这种张度均匀的地方，测来测去都会得到同一个值；跨越很远或经过极端环境的路径，才更可能显露差异。

六、小结

• 本地光速由张度设定，“紧则快、松则慢”；测量光速由本地尺钟读数，局域恒为 c。
• 势定上限，路改行时：上限来自本地张度，行时来自沿途张度分布与几何。
• 与相对论相容：在足够小的区域内，上限对所有观察者一致；差异只在跨域累积出来。
• 关于早期宇宙：最初的高张环境让扰动在极短时间内“互通有无”，无需暴涨也能实现快速均匀（参见 8.3 节）。