第8.15節：“自然常數絕對性”範式

目錄 ／ 第8章：EFT將衝擊的範式理論

一、主流教科書的圖景

• 萬有引力常數 G：被視為宇宙到處相同的“幾何順從度”，不隨地點與年代改變。
• 普朗克常數 ℏ（作用量常數） 與 玻爾茲曼常數 k_B：前者刻畫微觀世界的最小“動作步幅”，後者把“可用微觀狀態的多少”兌換成溫度下可分配的能量。二者被當作根本而普適的刻度。
• 精細結構常數 α：無量綱的“電磁耦合指紋”，不依賴單位與尺規，被長期視為最接近“絕對”的自然數。
• 光速常數 c：相對論的基石，被當作資訊傳播的最高速度，並被納入“常數絕對性”的範式。
• 普朗克單位 ℓ_P（普朗克長度）、t_P（普朗克時間）、E_P（普朗克能量）：由 G、ℏ、c（常與 k_B 搭配）組合而來，被解讀為宇宙的“唯一自然極限”。

二、難點與長期解釋成本

• 帶單位的“絕對性”與尺規糾纏：一旦更換尺與表，G、ℏ、k_B、c 的數值寫法會變化。教科書通過嚴格定義固定記號，但對普通讀者，“絕對不變”常與“寫法不變”混在一起。
• 起源直覺稀薄：為何偏偏是這些數值？α 為何取現在這個大小？ℏ、k_B 到底是“書寫常數”還是“材料顆粒度與能量匯率”的外顯？現有敘述多偏抽象，缺少面向直覺的材料圖像。
• 普朗克單位的唯一性是否來自自然，還是來自我們“拼接常數”的方式：把常數組合成門檻很優雅，但它究竟是材料屬性的直接門檻，還是再包裝，缺少直觀說明。
• 觀測口徑易誤判：當尺與表和被測物件同時受同一環境影響時，二者可能一起漂移，最後看起來“常數極穩”，而真正穩妥的往往是不帶單位的比值。
• 個別測量不完美：歷史上 G 的高精度測定存在細微差別；c 在地面與近地環境極穩，但跨越極端環境如何比較，直觀口徑並不統一。

三、EFT 的重述（同一底層語言，面向普通讀者）

統一直覺圖：把宇宙看成一片“能量海”和其間的“細絲結構”。海有多緊，決定傳播有多快、幾何有多順從；絲有多挺，決定結構能保持多整齊。基於這張材料圖，EFT 提出三條總原則：

• 不帶單位的“純比值”（例如 α）最接近普適。
• 帶單位的常數多是本地的材料參數，會隨環境輕微改動。
• 由這些參數拼出的“極限”是合成門檻，在材料狀態一致時看似唯一。

c：本地傳播上限

• 直覺：把光看作海上的波。海越緊，波能跑得越快；海越松，波就慢。
• 為什麼常顯“絕對”：我們多在張度近乎均勻的環境裡做實驗，所以反復讀到同一個值。只有跨越很遠或經過極端環境時，路徑累積的微差才可能顯露。
• 可驗證線索：優先比較不帶單位的“時間延遲比、同源光譜比、不同類時鐘的頻率比”。若比值穩定而絕對量隨環境同向漂移，說明讀到的是本地參數。

G：幾何順從度的本地表徵

• 直覺：把品質想成在海面壓出的窩。同樣重壓下，海更柔順就下沉更多（等效 G 更大），更緊繃就下沉更少。
• 為什麼看似“絕對”：在大範圍同質的海上自然讀到相近的順從度；歷史差異多與環境與系統項未完全擰緊有關。
• 可驗證線索：以更嚴格的溫度、應力、靜電殘餘控制複現實驗，檢查不同裝置是否收斂到更一致的“順從度”。

ℏ：最小“轉身格”

• 直覺：把微觀過程想成絲與海同步的舞步。存在一格最小可分動作，再小就失去相干，這一格就是 ℏ 的物理含義。
• 可驗證線索：在不同裝置、不同頻段的干涉與量子基準中，出現對裝置細節不敏感、跨平臺一致的閾值。

k_B：計數與能量的“匯率”

• 直覺：它把“可用微觀安排的多少”兌換為“溫度下可分配的能量”。只要海的“可用顆粒度”一致，這個兌換率就穩。
• 可驗證線索：在極稀薄與極緻密體系間對照，若同等“計數增加”引發的能量抬升一致，說明匯率穩定。

α：電磁耦合的無量綱指紋

• 直覺：它是“驅動”與“順從”之間的純比例，像織紋裡的格子比。因為是比值，它天然遮罩了單位寫法差異。
• 為什麼接近“真正的絕對”：只要耦合方式的“花紋”在宇宙尺度一致，α 就穩。
• 可驗證線索：遠近同源譜線比、不同裝置得到的無量綱比應高度一致；若在極端環境出現可重複的小偏移，意味著“花紋”被改寫。

普朗克單位 ℓ_P、t_P、E_P：合成門檻，而非唯一天條

• 直覺：當“最快傳播上限”“最小轉身格”“幾何順從度”同時逼近某一區間，系統會從溫和漣漪進入洶湧浪尖，這組門檻就是普朗克單位描畫的邊界。
• 為什麼常被說“唯一”：當材料狀態在大範圍內統一，門檻自然近似一致；若狀態切換，門檻也會隨之微調。
• 可驗證線索：在可控平臺（超冷原子、強場裝置、類比介質）裡調環境，觀察“從漣漪到浪尖”的轉折是否整體平移，同時核查各類無量綱比是否保持穩定。

四、可驗證線索（操作清單）

• 同時使用兩類時鐘與兩類“尺”在不同環境下交叉比對，優先看頻率比與長度比是否穩定；若比值穩而絕對量同向漂移，說明讀到的是本地參數而非宇宙常量。
• 在強引力透鏡系統中觀測多個像的時間延遲：延遲比應基本不變，而絕對延遲可隨視線環境出現公共偏置，這是“傳播上限與路徑幾何共同作用”的材料簽名。
• 遠近同源譜線的比值應保持穩定；若絕對位置隨環境一致漂移，可歸因於源頭定標與路徑演化的共同作用，而非“常數任意變化”。
• 在類比平臺上調環境，觀察“從可線性描述到非線性浪尖”的門檻是否整體遷移；若遷移發生而相關無量綱比不變，支持“合成門檻、指紋穩定”的說法。
• 對 G 的實驗測量，在系統清除環境項後應收斂到更一致的數值；若出現隨環境分層的系統漂移，即為“本地參數”特性的直接線索。

五、EFT 對“自然常數絕對性”範式的衝擊點（總結）

• 帶單位的常數（G、ℏ、k_B、c）不是“寫死在宇宙裡的數字”，而是本地材料參數；它們之所以穩，是因為我們所處環境高度同質。
• 不帶單位的“純比值”（以 α 為代表）才接近真正普適；跨域比較宜優先使用比值，而非單個帶單位的數。
• c 是本地傳播上限，在小範圍內對所有觀察者一致，差異只在跨域累積中顯現。
• G 是幾何順從度的本地表徵；實驗差異更多反映環境與系統項，而非宇宙層面的“變常數”。
• 普朗克單位（ℓ_P、t_P、E_P）是合成門檻，不是唯一天條；當材料狀態切換時，門檻可輕微遷移，而相關無量綱比保持穩定。
• 很多“絕對性”的觀感來自“尺與表與物件共同漂移”的假像；用不帶單位的比值作橋，能夠一眼拆穿這類誤判。