在巴黎左岸的塞納河畔，坐落著一座天文台，其墻上記載著1676年測量到的光速。這份記錄看似平淡無奇，實則暗藏深意。奧拉·羅默是那個年代的一位天文學家，擔任喬凡尼·多美尼科·卡西尼的助理，他試圖解開木星衛星食現象的時間間隔問題。於是，他們共同推斷光可能有限的速度，並推匯出地球軌域半徑等長的距離上，光線走過需要10到11分鐘。
卡西尼隨後卻對此產生懷疑，如果光速有限，土星的其他衛星上應該也能觀測到推遲的食現象。然而事實並非如此。隨著時間推移，光速問題飽受爭議，直到1728年英國科學家詹姆士·布萊德雷發現另一種測量方法，後續實驗表明，羅默的原始測量慢了四分之一。我們如今已明確光速在真空中的速度，每秒約為299,792.458公裏。
然而，為何光速是這一數值，而非其他？換句話說，光速究竟是如何產生的？
150年前，電磁理論給出了啟示，蘇格蘭科學家詹姆士·克拉克·馬克士威發現，電場與磁場的交變會產生可移動的電磁波。馬克士威透過公式計算出電磁波的速度，發現與之前所知的光速不謀而合。這證明了光本質上是一種電磁波，且這一結論很快得到驗證。
1905年，一項突破性研究誕生，由艾伯特·愛因史坦提出，光在真空中的速度上限為宇宙中的速度極限。根據其狹義相對論，沒有任何物質的傳播速度可以超越光速。
然而，上述兩種理論並未充分解釋光速的決定因素，或可能的決定因素。新理論則認為，c的秘密或授權從真空的性質中尋得答案。
在量子理論提出之前，電磁學為光提供了完整的解釋。即便如此，電磁學仍至關重要。不過，問題在於，如何計算真空中的光速，馬克士威用兩個常量的實驗測量值，分別命名為ε0和μ0，以定義真空中電場和磁場的特性。
難點在於，這些數據在真空中意味著什麽。電流和磁性實際上由電子等帶電基本粒子運動形成，但我們討論的卻是真空中的問題。真空中不應該是空無一物嗎？
量子物理學的介入為此提供了解答。量子場論的高級版本認為，真空並非空無一物，它只是一種「真空狀態」，是量子系統能量最低的狀態，也是量子漲落產生瞬時能量和基本粒子的競技場。
什麽是量子漲落？海森堡的不確定性原理表明，物理測量總會伴隨一定程度的不確定性。傳統物理學認為，我們能準確測量物體的位置和動量，但這恰恰是被不確定性原理否定的。海森堡認為，我們無法同時獲得這兩個數據，球似乎在輕微地抖動，只是這種抖動太微小，以至於人類的測量器難以檢測。但在量子真空中，會產生微小的能量爆發，類似基本粒子的突然出現和瞬間消失。
勒克斯對經典電磁學和量子漲落的關系問題非常感興趣。
這種短暫的現象存在卻又如鬼魂般虛無，卻能影響電磁場等，這是因為量子真空的短暫刺激是透過具有同性或異性電荷的粒子和反粒子對，例如，電子和正電子。真空中的電磁場會改變這些粒子和反粒子對，產生電反應，並受到磁場的影響產生磁場反應。這為我們計算而非僅測量真空中的電磁性質提供了方法，從而匯出光速c。
2010年，德國普朗克光學研究所的物理學家歌德·勒克斯和他的團隊透過量子真空中的虛粒子計算了介電常數。接著，法國巴黎第十一大學的物理學家麥克·厄班及其團隊受到啟發，根據量子真空中的電磁特性計算了光速c。2013年，他們宣布得出的數值精準無誤。
這個結果令人滿意，但並不那麽明確。首先，厄班及其團隊不得不做出一些未經驗證的假設。這需要做全面分析和實驗，證明光速c確實可以從量子真空中獲得。然而，勒克斯告訴我，他仍對經典電磁學和量子漲落的關系非常感興趣，並一直在進行一個精確的全量子場論分析。同時，厄班及其團隊建議設計新的實驗，測試兩者之間的關系。因此，光速c最終將有一個更基本的理論基礎，這個期望是合理的。但問題真的會迎刃而解嗎？
毫無疑問，光速c只是幾個基本常數或普適常數之一。人們認為這些常數適用於整個宇宙，且恒定不變。例如，萬有重力常數G，確定了宇宙中重力的強度;在微觀尺度上，普朗克常數h確定了量子效應的大小;電子電荷e 是電的基本單位。
這些常數的數值極其精確，例如，h的測量值精確到了小數點後34位元。但這些數位又提出了許多懸而未決的問題：它們真的恒定不變嗎？什麽情況下它們是「基本」常數？它們為什麽會有這些值？它們會告訴我們什麽樣的物理事實？
「常數」是否真的恒定不變是一個古老的哲學爭議。亞里斯多德認為，地球的構成與其他天體不同;哥白尼堅信，我們所在的地球無異於任何其他地方;今天的科學遵循現代哥白尼學說，假設物理學定律適用於整個時空。但假設就是假設，它需要驗證（尤其是G和c這樣的常數），以確保我們沒有誤解遙遠的宇宙。
諾貝爾獎獲得者保羅·狄拉克提出G可能隨時間變化。1937年，他對宇宙哲學的思考認為G每年減少10的負10分之一。這正確嗎？或許不。對天體的重力觀測沒有發現G的下降，也沒有跡象表明G在空間上會變化，其測量值準確描繪了太陽系行星的軌跡和航天器的執行軌域。此外，還有遙遠宇宙發生的其他事情。射電天文學家最近證實，G能準確描述3750光年外脈沖星（超新星快速旋轉的殘留物）的發展狀況。同樣，也沒有任何可信的證據證明c在時間或空間上是變化的。
因此，我們假設這些常數真的恒定不變。那它們是基本常數嗎？與其他常數相比，它們更「基本」嗎？「基本」意味著什麽？找到其他常數的最小常量集，一個可能的方法是選擇h、c和G，它們共同代表了相對論和量子理論。
只有無因次常數才是真正「基本」的數，因為它們獨立於任何的測量體系。
1899年，量子物理學的奠基人馬克斯·普朗克檢驗了h、c、G和物理現實三個維度之間的關系問題，每個被檢驗的物理量都用數值和維度共同描述。從這些關系中，普朗克匯出了他的自然單位，得出普朗克單位下h、c和G的不同組合，我們能夠更深入地了解量子重力和早期的宇宙。
有些常數沒有維度量，通常被稱作無因次常數。它們都是單純的數，比如，質子品質與電子品質的比值——1836.2。倫敦帝國理工學院的物理學家麥可·黛夫認為，只有無因次常數才是真正基本的常數，因為它們獨立於任何測量體系;因次常數「只是人們的構想，它的數和值會因為單位的不同而不同」。
最有趣的無因次常數可能就是精細結構常數α。精細結構常數於1916年確定，當時科學家用量子理論和相對論來解釋氫原子光譜中的精細結構。根據這一理論，精細結構常數α表示圍繞氫核運動的電子的速度和光速的比值。
今天，在量子電動力學（關於光和物質交互作用的理論）中，α是作用於電子上的電磁力強度，起著重要的作用。電磁力、重力、強核力和弱核力詮釋了宇宙的工作機制。但到目前為止，仍然沒有人能夠解釋α這個常數值，因為它既沒有明顯的前因作為參考，也缺乏有意義的關系線索。正如諾貝爾獎獲得者物理學家理察·費因曼所說：「這個數位自發現以來一直是個謎……它是物理學中的一個謎：一個魔數來到我們身邊，可是沒人能理解它。你也許會說是‘上帝之手’寫下了這個數位，而‘我們不知道他是怎樣下的筆’。」
不管它是出自「上帝之手」，還是來自一些形成常數的真正基礎的物理變化過程，它身上明顯的隨意性讓物理學家抓狂。為什麽是這些數？難道就沒有發生過變化？
一個解決這種令人煩惱的意外的辦法就是直面問題。這讓我們想起了人擇原理。人擇原理是一種哲學觀點，認為人類在自然界觀察到的一切是人類存在的緣故。簡言之，我們之所以發現這樣的常數，是因為如果它們非常不同，我們就不會發現。α值的一點細微變化都將改變宇宙。例如，如果恒星演化過程中沒有產生碳，那麽碳基生命便不可能存在。人們就是基於這樣的考慮將
