第1.5節：張度決定光速

目錄 ／ 第1章：能量絲理論

光是“能量海”裡的擾動波團。它能跑多快，不是寫死在宇宙裡的一個數字，而是由此處此刻的張度決定：張度越高，本地傳播上限越高；張度越低，上限越低。沿途張度怎樣分佈，光的行時就怎樣被改寫。

在實驗室裡用本地的尺和鐘去“測光速”，讀到的值因尺鐘與環境同調共變而幾乎恒定，這個讀數稱為測量光速。

二者相容：本地光速隨張度而變，測量光速在局域實驗中恒定。

本地光速的類比（直觀圖）

• 同一面鼓，繃得越緊，回聲傳得越快。
• 同一根弦，拉得越緊，波峰跑得越快。
• 更“硬”的介質裡，聲速更高。

直覺一致：更緊、更順從回拽 ⇒ 傳播更快。

一、為什麼張得緊就更快（面向直覺的三點）

• 接力更乾脆：張度高時，介質被拉直拉緊，受到擾動後“回拽”更強、猶豫更少，位移更快地傳給下一個微元，波前推進自然更快。
• 側向走樣被抑制：張度低時擾動容易鼓包、打皺往兩邊散；張度高時這些“走樣”被壓住，能量更集中沿前進方向傳遞，效率提升。
• 恢復與拖延的比值提高：在同等“材料量”下，張度越高，恢復作用越強、拖泥帶水越少，群體現象就是速度上升。

一句話凝練：高張度 = 更強恢復 + 更少拖延 + 更少走樣 ⇒ 傳播更快。

二、局域不變與跨域可變（與相對論如何對齊）

• 局域一致：把視野縮小到足夠小，人人用各自的尺鐘測，測量光速=c（尺鐘隨環境一起變化，於是讀數皆為 c）。
• 跨域可變（路徑相關）：一旦跨越不同張度的區域，上限可以隨環境緩慢變化，表現為路徑相關的行時差。我們只允許信號“到不了、也不超越”各處的本地上限，改變的是上限本身，不是讓信號“跑贏上限”。
• 強勢阱的時延為何仍為正：靠近強引力天體，張度更高，本地上限更大；但光路被幾何繞行拉長得更多。結果是“路更長的拖慢”大於“上限更高的加速”，總行時依然延遲——這與觀測的“引力時延”一致。

三、為什麼實驗室總測到同一個 c

• 尺與鐘不是“天外獨立”，而是本地材料化的尺規。 當環境張度改變，原子能級、固有頻率、材料回應也隨之重標。
• 用這樣的尺與鐘去測，同樣的“本地上限”總被讀成同一個數。
• 因此：本地光速可變，測量光速恒定並不矛盾——前者是物理上限，後者是本地計量。

四、早期宇宙的快速均勻

核心主張：在宇宙最初的極高張環境中，能量海被拉得異常緊致，本地傳播上限極高。於是資訊與能量的擾動可以在極短時間內跨越極遠的尺度，快速抹平溫度與勢能差，形成我們今天看到的大尺度均勻性。

• 為何不用“空間猛漲”：傳統暴漲設想讓空間本身極速變大，來解釋“遠處為何曾相互接觸”。在這裡，我們用材料化的機制解釋：高張 ⇒ 上限高 ⇒ 擾動互通快，不需要引入單獨的暴漲階段（詳見 8.3 節）。
• 與後續“聲學現象”的區分：更晚一些的等離子體階段雖仍處於較高張背景，但由於強耦合與多次散射，集體的“聲學波”有效巡航速度會低於本地上限。這一階段負責留下“偏好間距”的結構痕跡，並不影響“無需暴漲即可均勻”的結論。

五、觀測與比較的抓手（面向普通讀者）

• 優先看“比值”：跨很遠的區域做比較時，儘量看無量綱的比值（例如同源譜線的頻率比、光變曲線形狀的比值、透鏡多像的時間延遲比），避免把“尺規和物件一起漂移”誤讀為常數改變。
• 找“公共偏置 + 比值不變”的簽名：在強透鏡或極端視線中，若不同像、不同信使的延遲比基本不變，但絕對行時出現統一偏置，更像是“上限隨張度 + 路徑幾何”共同作用的結果，而不是源區時延或頻率色散。
• 長路徑更敏感：在地面與近地軌道這種張度均勻的地方，測來測去都會得到同一個值；跨越很遠或經過極端環境的路徑，才更可能顯露差異。

六、小結

• 本地光速由張度設定，“緊則快、松則慢”；測量光速由本地尺鐘讀數，局域恒為 c。
• 勢定上限，路改行時：上限來自本地張度，行時來自沿途張度分佈與幾何。
• 與相對論相容：在足夠小的區域內，上限對所有觀察者一致；差異只在跨域累積出來。
• 關於早期宇宙：最初的高張環境讓擾動在極短時間內“互通有無”，無需暴漲也能實現快速均勻（參見 8.3 節）。