如果光速下降會發生什麼？

11-28

看三體，主角們進入一個光速只有16KM/S的宇宙，如果我們這個世界的光速下降會發生什麼事情呢？
類似問題：如果光速降到一半，我們的世界將會變成什麼樣子？ - 量子物理

看到這個問題，第一個想到的就是科幻世界的一篇經典外國小說
《獵戶座防線》
作者：史蒂芬·巴克斯特

[英]史蒂芬·巴克斯特著
邵莉敏譯
《獵戶座防線》獲2001年度雨果獎提名及同年的《阿西莫夫科幻雜誌》讀者獎。這是一篇典型的我們所說的「硬科幻」，描寫一個寒冷世界的文明用改變宇宙基本常數的方法，阻擋人類向銀河系的另一個旋臂擴張。小說的場景宏偉壯麗，情節精彩，技術內容豐富，特別是對改變宇宙常數後的物質形態的描寫十分有趣。
——劉慈欣

有了突然的陰涼，帕爾逐漸蘇醒過來。他的呻吟被轉化為生物光圖案顯示在他的衣服上。
「扶住他。」耶茹說，「讓他喝點水。」在我照顧帕爾的同時，她從工具袋裡拿出噴霧罐，為自己斷掉的手指噴上固定劑。
「是光速。」帕爾說。他蜷縮在角落裡，膝蓋貼著胸脯。他的聲音很虛弱——這讓他太空服上的生物光圖形顯示得斷斷續續，不太完整。翻譯軟體儘力推斷出他的話語。
「快跟我們講講。」耶茹溫和地催促。
「幽靈找到了在堡壘里改變光速的辦法。事實上是增速。」他又開始談夸克瑪、物理常數、捲曲的時空維度，但耶茹急躁地打斷他。
「你是怎麼知道的?」
帕爾開始把稜鏡和光柵熔補在一起。「我聽取了你的建議，委員。」他招呼我，「過來看，孩子。」
我看到從他的稜鏡折射出一束紅光，穿過衍射光柵」在後面一小片光滑的塑料板上形成不規則的圓點和線條。
「你看到了嗎?」他的眼睛搜索著我的表情。
「對不起，我還不太明白，長官。」
「光線的波長已經改變了，它增大了。紅光的波長，哦，應該比這個顯示的波長短五分之一。」
我試著去理解他的話。我抬起手，看著正變化著生物光顏色的手套。「難道這個手套的綠色沒變成黃色，或是藍色?……」
帕爾嘆了口氣。「不對。因為你所看到的顏色，並不在光子的波長上，而是它自身能量的顏色。即使在幽靈正改變物理法則的地方，能量守恆定律仍然是適用的。因此每個光子仍具備和以前一樣的能量，所以能量的顏色仍和以前一樣。既然一個光子的能量和它的頻率成正比，這說明頻率並沒有改變。但既然光速是頻率乘以波長，如果波長增加了……」

「光速也就增加了。」耶茹說。
「是這樣的。」我並不太明白。我轉身抬頭看著從天篷漏下的光線。「這麼說我們看到的顏色和以前一樣，但恆星的光到這裡變快了些。這意味著什麼呢?」帕爾搖搖頭：「孩子，一個基本常數——比如光速——是構造我們宇宙深層結構的基礎。光速是精細結構常數比值中分母的一部分。」他開始絮叨電子的電荷，但耶茹打斷了他。
她解釋說：「凱斯，精細結構常數就是電磁力相互作用的強度。」
我有點明白了：「如果你增大光速……」
「你就減小了力的強度。」帕爾站了起來，「想一下，人體的每個細胞都是靠分子鍵聯電磁力聚集在一起。但在這裡，電子組合成原子的速度變慢了，原子組合成分子的速度也慢了。」他輕輕敲打我的手臂說，「所以你的骨頭變脆弱了，你的皮膚也更容易刺破或磨破。你明白了嗎?你在這裡的時間越久，我年輕的朋友，你所受到的影響也越大。從這些簡單的實驗看這裡的光速一直在不斷增加，所以我們每時每刻都在變得更加脆弱。」

這太奇怪，太可怕了：構成世界的基礎原理居然能被人隨意操縱。我雙臂環抱著自己，感覺不寒而慄。
「還有其它的影響。」帕爾繼續冷靜地說，「物質的密度也會隨之下降。也許我們的身體結構最終會分崩離析，全部散架。另外分裂溫度也降低了。」
耶茹問：「這意味著什麼?」
「熔點和沸點都降低了。毫無疑問我們的身體正越來越熱。有趣的是，我們的生物系統比機械的更加有耐力。但如果我們不趕快離開這裡，我們的血很快會沸騰……」
「夠了，」耶茹問，「這對堡壘恆星會有什麼影響嗎?」
「這顆恆星由氣體構成，正因為巨大的自身重力而趨於塌陷。但由於核心的熱熔反應提供的熱量產生了向外噴射氣體和放射線，它們噴射的壓力中和了重力，恆星仍能保持穩定。」
「如果精細結構常數改變……」
「那麼平衡就打破了。委員，現在重力佔了上風，所以堡壘星正變得更亮，旋轉得更快，這也解釋了我們在警戒線外觀測時就得到的不尋常數據。但這情況不能持久。」
「新星。」我說。
「是的，新星爆炸，恆星物質拋射向太空，這是不穩定的恆星尋求新平衡的徵兆。
這顆恆星接近災難時刻的速度和我所觀測到的光速相一致。」他微笑著閉上眼睛，「一個變化導致這麼多影響。從美學角度看，這將是無比壯觀的—幕。」
耶茹說：「至少我們知道飛船被毀的原因了。飛船所有控制系統都受微調電磁作用的影響，進入警戒線後，改變的電磁力讓飛船完全失控了……」
我們想起「短暫生命輝煌燃燒」號是一艘傑出的GUT飛船，它的基礎設計幾千年來都沒改變過。生命艙是堅硬的半透明泡，能容納20名船員，它由一公里長的脊柱形廊道和G UT動力艙連接。
在我們穿過警戒線時艦橋上所有的燈都滅了，控制系統完全癱瘓了，所有動力都消失了。狹長的脊柱形廊道插進了生命艙，就像一個釘子戳進了腦殼。
帕爾出神地說：「如果光速變快一點，整個宇宙的氫就無法熔合成氦，只存在氫，無法聚集成恆星，無法產生化學反應。相反，如果光速變慢一點，氫的熔合就變得過於容易了，氫將全部熔合成氦，不存在氫，也不存在恆星或水。你看它是如此微妙！毫無疑問，幽靈的微調科學在獵戶座防線上發展得相當先進了，雖然它們只把這種技術用在軍事防禦上……」

耶茹不屑地看著他。「我們必須把這個聰明的傢伙帶回委員會。如果幽靈能在它們的世界存活，我們也能。我們正處於歷史上的關鍵時刻，先生們。」
我知道她是對的。史實委員會的主要任務就是收集、運用來自敵方的情報。那麼我和帕爾的主要任務就是幫助耶茹找到數據交給她的組織。
但帕爾卻嘲笑她。
「不是為我們自己，而是為了整個人類。你想說的是這個嗎，委員?你可真偉大，然而你帶著可笑的無知在這裡跌跌撞撞地亂跑。你在這艘巡洋艦上唐·吉訶德式的尋覓是無濟於事的，這艘船上可能根本沒有艦橋。幽靈的整個形態，它們的進化方式，都基於合作共生的基礎上：為什麼幽靈的船就非要有個腦袋呢?至於你帶回來的戰利品——」他拿起幽靈的工具袋說，「上面沒有武器，只有感測器，工具，沒有能產生具殺傷力能量流的設備。這條袋子比一把弓箭還要安全。」他放開手讓它飄走了，「幽靈不想殺你，它只想擋住你。那是幽靈的典型戰略。」

修改一下之前的答案，讓它變得更加可讀

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來自李淼《三體中的物理學》：

黑域是《三體》系列中的一種科幻設想，那麼黑域在廣義相對論中是可能實現的嗎？
首先，我們必須回答一個問題：
在廣義相對論中，光速被降低是什麼意思？

愛因斯坦的理論是彎曲時空理論，即時間和空間都是彎曲的。

與純粹的彎曲時空不同的是，時間是這個理論中不可或缺的元素。

在狹義相對論中，時間是用光速來衡量的(光鍾)，

同樣，空間也是用光速來制定的。

假設在一個區域光速降低了，我們來看看光鍾會變成什麼樣。

當我們說光速變慢了，這是假設我們還有別的辦法計時，如果只能用光鍾計時，那麼光速永遠保持恆定。
現在我們假設我們還可以用機械時鐘計時(原子鐘什麼的也不能用，因為它也是建立在光的基礎上)。
舉例來說，本來光鐘的一個周期與機械鐘的一個周期完全一樣，在光速變小的區域，光鍾與機械鐘相比變慢了，比如說光速降低了一半，這時光鐘的一個周期等於機械鐘的兩個周期。
既然有別的鐘來定義時間，我們就得放棄光鍾，但我們還可以假設相對論是正確的，也就是說，即使在光速變慢的區域，相互做勻速運動的不同參照系中的光速還是一樣的，雖然都變小了。愛因斯坦賴以建立廣義相對論的假設依然成立，他假設狹義相對論局部總是正確的，但物理定律還是改變了，因為光速用機械鐘來衡量變小了。

光速變小的後果有很多。

與光速有關的一切物理學參數都變了。

第一個被改變的是原子理論中的精細結構常數α，
這個常數標誌電子和質子之間的電磁相互作用強度。由於這個常數與光速成反比，光速小了一半，這個常數就大了一倍。這個常數不影響原子的大小，從而也不會影響物質結構，機械鍾還真的不受影響。精細結構常數涉及光速，只有具有相對論效應的物理系統才會受到影響，例如原子核的大小，當然，也會影響到太陽中的核聚變。因為精細結構常數變大了，假設核力的強度不變，質子之間的排斥力就變大了，最大的穩定原子核可能是比金還要輕不少的元素了。
金元素肯定不穩定。

第二個就輪到與光速有關的物理學常數，核力的強度g。
追溯核力的來源，起源於夸克之間交換一種名為膠子的特殊粒子，但我們不需要這一更加基本的物理學圖像來理解質子和中子之間的核力。簡單地說，質子和中子之間的核力可以看成是由交換一個有質量的粒子介子引起的，這個理解比用交換膠子來理解更加直接一點 (打個比方，我們想解釋互相扔籃球引起的效應時，我們直接用交換籃球而不是用「交換籃球中的分子」來理解，雖然後者也沒有錯)。這種交換的結果有兩個，一個是作用強度變了，一個是力的傳遞距離變了，這兩個結果都會影響原子核的聚變。核力的強度g與精細結構常數α一樣，也與光速呈反比，光速變小了，強度就變大了。力程與介子的質量成反比，也與光速成反比，如果光速變小，力程就變大了。
光速變小，質子和中子之間的核力變大，這將導致原子核的結合能變大。無論是核裂變還是核聚變，都和結合能有關。結合能變大了，釋放的能量也就變大了。那時，必須將行星人工移動到離太陽更遠一些的地方，否則地球上的溫度將升高到液態水不再存在，動物也不能繼續生存的地步。

我們還可以進一步問，太陽的質量會受到影響嗎？
答案是肯定會的。
結合能變大，通過愛因斯坦公式，質量也變大。但是，質量是能量除以光速的平方，光速變小、結合能變大，質量就變得更大，所以-----------
結合能對質量貢獻的那部分將讓太陽的質量變得更大。太陽質量變大倒不會影響黑域的形成，事實上對黑域的形成更有利，因為引力變強了，逃逸速度變大了，光速也容易變得比逃逸速度小。

總結一下，

黑域在理論上是可能的。
它要求光鍾和其他鐘表比起來要走得慢，這與僅僅改變彎曲時空如製造黑洞是不同的，在黑洞附近，所有種類的鐘錶都會走得慢，而不僅僅是光鍾。
理論上可行的事情並不意味著實際上是可操作的，改變光速就等於改變物理學定律，也許，這需要一個新的場來實現，如果物理學定律中沒有這個場，改變光速也就不可能。

在弦論，或其背後的理論(膜理論)中，可以改變光速嗎？
原則上是可能的，但要做到在三維空間中完全改變光速，並不容易。將我們的宇宙想像成漂浮在更高維度的空間中的三維膜，然後讓這個膜上充滿電場和磁場，是可以改變光速的。這個原理涉及太多的高深物理學知識，我們就不繼續討論下去了。

補充：黑域的硬傷
16.7千米每秒是第三宇宙速度，也就是從地球表面出發逃離太陽的最小速度。實際上，從地球的公轉軌道出發，逃離太陽引力的最小速度大約是42千米每秒，但由於地球繞太陽的公轉速度大約是30千米每秒，所以從地球表面出發的逃逸速度要小得多，是16.7千米每秒。
第三宇宙速度看上去很大，比如說，人類的行走速度是2米每秒，第三宇宙速度是人類行走速度的8000多倍。告訴火車的時速是300千米每小時，即83米每秒，只有第三宇宙速度的兩百分之一。
將光速降到第三宇宙速度，看似不會在宏觀世界中引起什麼問題，但稍微思考一下就會發現，我們這個世界將因此完全崩毀。
在氫原子中，
電子的速度雖然遠低於通常的光速，但也高達光速的一百三十七分之一，也就是精細結構常數乘以原來的光速。你會問，氫原子的結構不是和光速無關嗎，為什麼電子的速度與光速有關？其實電子的速度與光速的確無關，只和電子以及普朗克常數有關。但如果我們利用電荷與精細結構常數之間的關係就會發現，電子的速度是精細結構常數乘以光速，這裡的精細結構常數當然是光速沒有改變前的精細結構常數。這樣原子中電子的速度雖然低於光速，卻不低於光速的一百三十七分之一，因為任何原子中最接近原子核的那個電子的速度都比氫原子中的電子速度高。這個速度遠遠高於第三宇宙速度，也就是說，在電子的速度必須超過新光速的情況下，原子才可能存在，但在黑域中這是不可能的。除非我們將電荷同時降低，使得電子的速度降低到遠低於新光速。這為黑域的製造帶來了新困難，即使我們能夠克服這個困難降低電荷，由於電子的速度非常低，氫原子的半徑將變得很大，遠遠大於玻爾半徑(至少增大一百倍)，這樣，所有的物質都會變得龐大無比。

結論是，如果黑域能夠製造成功，人類也不可能存在了，因為原子不可能存在了。如果我們能夠降低原子核和電子的電荷讓原子能夠存在，原子將變得龐大無比。這同樣會毀滅人類。

mit game lab做過一款遊戲叫A Slower Speed of Light。遊戲中光速是與人走路速度同一量級的。如圖，走起來的時候發生了藍移

Requirements么……

Intel Core 2 Duo T9900 or Core i7 (2.8GHz clock speed)

Windows 7, Mac OS X 10.6.8 (Snow Leopard) or higher, and Linux (Ubuntu 13)

AMD Radeon HD 6970M/AMD Mobility Radeon HD 4850/Nvidia GeForce 9600M GT

8GB RAM

機器強勁可以玩一下呀壕……

咱是來瞎掰的，表打我。。。

第一反應是c=1，不會變……然後印象里好久都沒見到過光速這麼高大上的東西了……

不過既然問題是由《三體》引發的，那答c=1就不對了。像「黑域」、「光墓」、「死線」這些設定，其核心並不是光速下降，而是一個地方的光速與別處不同。

然後想到好機油是做石墨烯的，他們那一塊也有個「光速」：石墨烯里的「電子」是以「光速」運動的，左右手可以完全分開。那個「光速」好死不死地也取成1，不過這個1和我們的這個1是不一樣的。。。。。他們的1實際上是石墨烯費米面的函數。

對於單塊石墨烯，那個「光速」確實是個常量，然后里面的電子、聲子，就像生活在那個光速世界裡的真實粒子一樣。但如果把兩塊費米面不同的石墨烯拼接起來呢？費米面低的那塊石墨烯就是「黑域」了。此時你說兩邊光速都是1就忽悠不過去了。那接下來會發生啥呢？背景電子擴散肯定會把兩邊的費米面扯平呀，然後「光速」就又一樣了呀。也就是說，石墨烯里的「黑域」、「死線」會擴散、稀釋，直到最後完全感覺不到它們的存在。因而在那個世界裡，大劉說裹一層黑幕自決於世界完全是扯淡。。

最後，誰能證明我們不是真的生活在一塊石墨烯裡面？

實際上邏輯是反過來的
先有光速，然後有我們存在著的這個世界，然後有人類，然後有國際計量大會來定出「米」「秒」這些單位，最後我們說光速是299...米/秒
如果光速變化，世界會變，人類（或者其他智慧生命，假如有的話）會變，人類制定的單位更充滿了不確定性，最後定出來的光速數值，也許還是今天這個值……
事情的關鍵是「米」「秒」是人為定義的，並沒有什麼物理規律，所以你這個問題其實問得不對，底下的回答也出現了截然不同的觀點，其中有些人實際上假設了現行的單位制不變
這個問題的「好」的問法是，某個不依賴於單位制的無量綱量發生變化，世界會怎麼樣
而且我分明寫過對類似問題比較正面回答的答案，然而找不到了，知乎搜索不給力啊

排名第一的答案指出了量綱的問題。這很棒。

題主想知道的是，光速下降意味著什麼？

不知道大家有沒有聽說過一句話，物理學的思維是回到最基本的層面思考。
對於這個問題，我們首先應該考慮的是物理定律的變化。
其次才是基於新的物理定律，來推測新的物理現象。
因為物理定律改變後，原來的世界構造將會非常不一樣。

在最終的物理學中，三個基本常數就足夠構建整個自然科學裡的所有常量。
這是海森堡的觀點。
他的理由基於兩點：
1）kg/s/m 我們需要的基本單位是3個。3個獨立的基本常數就足以構造出其他常數。
2）如果物理學完備的話，我們只需要測量這三個基本常數就足夠。為什麼現在還有那麼多自然常數是測量出來的而非推導出來的？因為我們還沒有找到最基本的物理定律。

比如說精細結構常量，以前是測量出來的，現在是由更基本的常數表示出來，我們不需要測量就能知道它的值。說明我們有了更基本的物理定律。
比如說萬有引力常數G，以前是測量出來的，現在還是測量出來的。說明在此方面，我們尚未得到更基本的物理定律。恐怕這要等到統一場論出現後，我們才能理解引力常數和其他基本常數的關聯。

最適宜作基本常數的三個常數是：
1）光速c。
大家都懂。麥克斯韋方程組中唯一那個的常量。

【這個方程組是去D，H的形式。真空中的只需要描述E/B的形式更簡潔。】
也是質能方程E=m*c^2中連接質量和能量的方程。
其實選取10倍光速（10c）或者萬有引力常數和光速之比（G/c)作為第一個基本常數也是完全可行的。但只是使用光速c作為常數時，物理學才能達到最優美的形式。比如說E=mc^2這種方程的美感才能體現出來。

2）普朗克常量hbar。這也是一個大家經常用來作為基本常數的。這是一個量子力學誕生時才出現的基本常數，20世紀前大家都沒有意識到的重要常數。選擇它的原因和上面類似，薛定諤方程中唯一的那個常數。

也是不確定性關係的那個常數。

這麼優美的常量人類居然才發現一百來年，真是可惜啊。

3）玻爾茲曼常數k。
S=k㏑Ω
這個公式是統計學的中心概念。
熱力學和統計力學中唯一的基本常數。

物理最重要最基礎的四大力學：理論力學，電動力學（包含狹義相對論），量子力學，統計力學。
與牛頓力學等價的理論力學是不需要任何常數。這說明理論力學在有著任意自然常數的宇宙中都成立。
其餘三大力學正好對應三個常數。這意味著有著不同自然常數的宇宙是被允許的。相對論效應可以很強，也可以很弱。
有沒有覺得很神奇？電動力學、量子力學、統計力學都是正好只需要一個常數。
這三個常數都是只能被測量，不能被推導。
【不出現在基本物理方程里的物理常數都是偽基本常數，不需被測量，且一定能被推導。在最終的物理學裡，其他常數都應該由這三個常數表達出來。
常數的數目越多，說明我們的自然科學越不基本。物理學進步的標誌就是原本只知道測量值的常數變得可以被表示出來了。
看看現在粒子物理學裡有多少需要測量的亂七八糟的常數就知道我們離終極物理還有多遠了。】
而這三個常數的尺度正好決定了：相對論效應的大小、量子力學效應的大小、統計力學效應的大小。
光速再小一點，相對論效應會明顯得多。朗克常數再大一點，量子力學效應也要明顯得多。
【統計力學效應】這個詞對非物理系學生可能比較難理解。簡單來說，經典物理中的概念里，我們只知道粒子服從麥克斯韋-玻爾茲曼統計。
然而，很遺憾的是，這個世界上沒有真正服從麥克斯韋-玻爾茲曼統計的粒子。M-B分布只是一種近似而已，就像是低速（v&<&&>微觀粒子概率波波長）情況下，牛頓定律是量子力學的良好近似。
自旋為整數的粒子叫玻色子，服從玻色-愛因斯坦分布。自旋為為半整數的叫費米子，服從費米-狄拉克統計。

【大多數科普介紹書在談論20世紀初自然科學黃金時代時，往往都會忽略統計力學的變革，而只提到相對論和量子力學。
按照這三個自然常數的重要意義而言，以上3者的重要性都不應該忽視。】

然後，我們再引入一個概念叫自然單位制。
由於我們的單位都是以自然常數為參照的，所以我們索性就令【光速=1,普朗克常數=1，玻爾茲曼常數等於1】，這樣我們就得到了自然單位制。所以不用再考慮單位的問題了。

光速變小的意思就是，改變了電動力學的基本規律，相對論效應更明顯了。
而量子力學效應和統計力學效應的大小是不變的。

那麼會有什麼結果呢？
要預測現在狀況的話，我們需要得到宇宙大爆炸的初始參數，再帶入基本的物理方程求解。
從理論上和實際上來講，再強大的計算機，哪怕是量子計算機也無法模擬出現在宇宙的樣子。
沒有人能預測。
搞宇宙學的那幫人拚死都只能在大量觀測的基礎上尋出宇宙演化的蛛絲馬跡。要憑空重新模擬出一個新宇宙簡直妄想。

但我們可以稍微簡化一下，假設宇宙是現在的樣子，我們把宇宙現在的參數帶入基本物理方程。
1）由於光速c變小了，在統一場論下，引力的強度不可能不與電磁作用強度相關，所以引力肯定會變化。但是不知道是變大還是變小。不過變大也好變小也好，我們能立刻感受到地動山搖，地球結構需要達到新的平衡。如果光速變得足夠小，地球立刻就會變成黑洞。

2）玻爾半徑也會變化，但是現在的物理學還是不足以告訴我們半徑變大還是變小。我們會立刻坍縮成一灘爛泥或者膨脹成大的肉球。每一種原子半徑變大的程度是不一樣的，所以每一個細胞甚至一個完整的細胞器、細胞膜都不復存在。

3）更微觀的程度我們根本感受不到，也計算不了。

4）其實最有可能的是，光速變化的一瞬間，大腦內部的結構和生化反應全部立刻紊亂。大腦失去功能，意識這種東西立馬消失。所有生命都一同終結。

5）如果運氣好的話，宇宙的某個角落說不定會有嶄新的生命孕育出來。
直到他們提了一個問題，【如果光速下降會發生什麼？】
然後宇宙又開始律動...

光速是一個有量綱量, 談論光速的絕對大小沒有意義.
(參考問題: 光速與每秒1千米的比值是有理數還是無理數？ - andrew shen 的回答)

比如說, $1,mathrm{m}$ 的定義是真空中光一秒前進距離的 $1/299792458$ . 如果現在我們把 $1,mathrm{m}$ 定義改成 $1/199792458$ , 那麼真空光速就近似是 $2 imes10^8,mathrm{m/s}$ . 看起來光速確實下降了. 但這一過程中沒有任何物理上的改變. 在改變前博爾特跑 $10.5,mathrm{m/s}$ , 改變後變成 $7,mathrm{m/s}$ . 所有的速度都成比例的縮小了, 博爾特的速度和光速的比值沒變. 這相當於我們把尺子的刻度變了.

我們要避免這種類型的"光速變小". 最好的方法就是改變光速和已有的一些速度的比值.

所以不妨換個問題的提法: 如果聲速和光速的比值上升會發生什麼?

空氣中聲速和光速的比值上升

根據分子動理論, 氣體分子間不斷碰撞. 聲速由分子運動的平均速度決定: $c_gsimeqar{v}$ . 平均速度由氣體的溫度直接決定: $frac{1}{2}m{ar{v}}^2=frac{3}{2}k_BT$ . 由此 $c_gsimeqsqrt{frac{k_BT}{m}}$ . 可見氣體聲速與溫度成正相關. $left(frac{c_g}{c} ight)^2=frac{k_BT}{mc^2}$ .

空氣中聲速和光速的比值上升, 意味著大氣溫度的升高...

如果空氣中聲速為光速的1%時, 溫度之高導致固液氣三態在此溫度下不存在, 原子分子也不存在, 物質均以等離子態的狀態呈現. 類似於宇宙爆炸之初的景象. 事實上, 在宇宙大爆炸的年表中, 早期宇宙的最後一段時期被稱為"黑暗時期"(Chronology of the universe), 和這裡的情形是很類似的.

(這裡我們假定電磁相互作用的特徵能量 $frac{e^2}{a_0}$ 和 $mc^2$ 的比值不變, 因為這和氣體聲速沒關係. 空氣中聲速和光速的比值下降實際上意味著熱運動的能量和電磁相互作用的能量的比值升高. 這時熱運動佔主導, 相互作用沒辦法束縛住原子運動. 因此固液氣三態均不存在. )

固體中聲速和光速的比值上升

這個問題有意思得多, 我們假定這個比值上升得不算多, 固體還能穩定存在.

固體聲速由固體間原子的結合能(鍵能)和原子質量決定. 根據量綱可以寫出 $c_ssimeqsqrt{frac{E_b}{m}}$ , 其中 $E_b$ 是原子間的結合能. 固體中原子的結合能由原子間距 $a$ 決定: $E_bsimeqfrac{Ze^2}{a}$ . 原子間相互作用的形式導致原子間距和原子半徑的比值基本上是恆定的, $frac{a}{a_0}=6$ , 其中 $a_0$ 是玻爾半徑. 由此 $c_ssimeqsqrt{frac{e^2}{m a_0}}$ . 可見固體聲速與玻爾半徑成負相關. $left(frac{c_s}{c} ight)^2=frac{1}{mc^2}frac{e^2}{a_0}$ .

固體中聲速和光速的比值上升, 意味著玻爾半徑的減小... 這會帶來什麼影響?

先說結論.

地球上的人的高度和山的高度的比值會減小.

玩過 Minecraft 的同學知道有一個"放大化"的遊戲模式(amplified world). 就是這個相反的效果.

現在正常的世界:

固體中聲速和光速的比值上升後的世界:

再簡單地說說原因.

生命起源於海洋, 大部分生命也生活在海洋中. 生物的尺寸和水是直接相關的. (感覺已經快跑題十萬八千里了... 不過其實沒有. ) 其中最典型的生物是水黽, 他們能站在水上. 這是由重力和表面張力相競爭的結果. 根據量綱分析: 水黽的特徵大小 $rsimeqsqrt{frac{sigma}{ ho g}}$ , 表面張力係數 $sigmasimeqfrac{E_0}{a^2}$ .

山的高度由重力勢能和岩石固體的結合能決定. 當壓強太大時, 岩石會屈服. 根據量綱分析: 山的特徵大小 $hsimeq frac{Y}{ ho g}$ , 楊氏模量 $Ysimeqfrac{E_0}{a^3}$ .

由此可以得到 $frac{r^2}{h}simeq a=6a_0$ . 可見隨著玻爾半徑的減小, 這兩個特徵長度的比值減小.

如果你覺得上面關於生命起源的分析腦洞太大, 其實還有簡單一點的分析. 流體力學中有毛細長度(capillary length), 它表徵了重力場下水滴的特徵大小 $r=sqrt{frac{sigma}{ ho g}}$ . 這也是重力與表面張力相競爭的結果. 公式長得和水黽的特徵大小一樣, 這是量綱分析的必然結果. 因此隨著玻爾半徑的減小, 地球上水滴(雨點)的大小和高山的高度的比值會減小. 雨點的大小會直接影響其可以供養的微生物的數量, 進而根據食物鏈層層向上影響生物的大小.

其實除了大小的影響以外, 各種固體的密度普遍都會增大. 固體中原子之間的距離更小, 單位體積的原子數量更多, 單位體積的質量也就越大.

限於篇幅, 上面的分析比較簡略. 在我的專欄文章中有稍微詳細一點的推導. 用到的知識依然只是量綱分析, 不超過高中物理難度. 歡迎戳進圍觀:
6. Quantum Physics in Daily Life - On the back of envelope - 知乎專欄
5. Quantum Physics by Dimensional Analysis - On the back of envelope - 知乎專欄

其實玻爾半徑的改變, 會直接影響和電磁相互作用有關的所有現象. 生活中和固體有關的大量現象都會和以前不同. 比如水滴擴散速度會變快, 烤雞所需要的時間減少等等...

限於篇幅, 這些推導已經不能在此回答給出了. 想了解的話可以戳進我的物理科普專欄:
On the back of envelope - 知乎專欄

從來沒有寫過腦洞如此之大的回答... 雖然腦洞大, 但其實還是很靠譜的. 水蠅的大小和山的高度這些看似不相關的物理量, 其實背後被相同的原理所統一著. 為什麼人的身高是珠穆朗瑪峰的五千分之一, 為什麼氣體中聲速是固體中聲速的十分之一, 這些問題的答案其實已經被上帝寫在了光速, 普朗克常數這些物理學常數里...

還是挺有趣的.

求不被噴民科!

謝邀
這種問題不要從我們的地球會變得怎麼樣開始思考，看到的變化太小了，最好從基本的物理開始重新創造。
第一個改變的應該是精細結構常數和超精細結構常數（先討論精細結構），光速下降e2/hc變大，代表原子層面尺度變大，范的瓦爾斯力變小，迎來的就是——物質的崩潰。沒有地球什麼事情了，也沒有氣溫什麼事情了。
另一方面，超精細結構常數變大，我不太懂，但是可以預見到的就是原子核變大，原先不會發生裂變的原子核也會容易發生裂變起來，物質變得極其不穩定。
所以局域內光速變小，這個局域內的物質世界就會奔潰。

媽了個雞，剛買了gtx1080，結果光速就降低了，變成gtx560了

……
　　湯普金斯先生好不容易才聽明白，愛因斯坦理論的整個要點，就在於存在著一個最大的速度值——光速，這個速度是任何運動物體都無法超越的，並且，正是這個事實產生了一些非常奇怪、
非常不尋常的後果。比如說，當運動速度接近於光速時，量尺就會縮短，而時鐘就會變慢。不過，那位教授說，由於光的速度是300,000公里每秒，所以在日常生活的各種事件中，就很難觀察
到這些相對論性效應。在湯普金斯先生看來，這一切都是同普通的常識相矛盾的。他竭力想在腦海中描繪出量尺的縮短和鐘錶上那些古怪的表現會是什麼樣的，這時，他的腦袋漸漸耷拉到胸前
了。
　　當他重新睜開眼睛的時候，他發現他自己並不是坐在演講廳的長椅上。而是在市政當局為乘客等車方便而設置的長椅上坐著。這是一座美麗的古城，沿街矗立著許多中世紀的學院式建築物。
他揣摩他自己一定是在做夢，但是，大大出他意料之外，他周圍絲毫沒有發生什麼不尋常的事情。對面學院的鐘樓上那個大時鐘的指針，這時正好指在5點上。
　　街上幾乎已經沒有車輛往來了，只有一輛孤零零的自行車從上方緩慢地駛來，當它來到近前的時候，湯普金斯先生的眼睛突然由於吃驚而瞪得滾圓。原來，自行車和車上的年輕人在運動方
向上都難以置信地縮扁了，就像是通過一個柱形透鏡看到的那樣。鐘樓上的時鐘敲完了５下，那個騎自行車的人顯然有點著急了，更加使勁地蹬著踏板。湯普金斯先生髮現騎車人的速度並沒有增
大多少，然而，由於他這樣努力的結果，他變得更扁了，好像是用硬紙板剪成的扁人那樣向前駛去。這時湯普金斯先生感到非常自豪，因為他能夠理解那個騎車人是怎麼回事——這正是他剛剛
聽來的，只不過是運動物體的收縮罷了。「在這個地方，天然的速度極限顯然是比較低的，」他下結論說，「我看不大會超過20公里每小時，在這個城市裡，人們是不需要使用高速攝像機的。」
事實上，這時候在街上行駛的一輛發出全世界最嘈雜的雜訊的小汽車，也跑不過這輛自行車，比起來它就像甲蟲在爬行那樣。湯普金斯先生決定追上那個騎車人——他看來是個和善的小夥子——
問問他這一切是怎麼回事。但是，怎樣才能趕上他呢？這時，湯普金斯先生髮現有輛自行車停靠在學院的外牆邊，他想，這大概是屬於某個去聽講座的學生的，如果他只是借用短短的一會兒，
學生是不會發現丟失的。於是，他看準旁邊沒有人注意他，便偷偷騎了上去，拚命朝著前面那輛自行車趕去。他猜想他自己馬上就會縮扁，並且很為此而感到高興，因為他不斷發福的體形近來
已成為他的一樁心事了。然而，出他意料之外，不管是他自己還是他的車子，都沒有發生任何變化。相反的，他周圍的景象完全改變了：街道縮短了，商店的櫥窗變得像一條條狹縫，而在人行
道上步行的人則變成他有生以來第一次見到的細高條。

　　「真的，」湯普金斯先生興奮地感嘆著，「我現在看出點訣竅來了。這正是用得上『相對性』這個詞的地方。每一件相對於我運動的物體，在我看來都縮扁了，不管蹬自行車的是我自己還
是別人！」　　
他騎車一向騎得很出色，現在他更是使出渾身解數去追趕那個年輕人。但是他發現，騎在現在這輛車上，想加快速度可不是件容易的事。儘管他已經使出吃奶的勁頭去蹬車子，車子的速度還是增加得微乎其微。他的雙腿開始酸痛起來了，但他駛過路旁兩根電燈桿的速度，卻比開始時快不了多少。他為加快速度所作的一切努力，似乎什麼結果也沒有達到。現在他非常清楚地理解到，他剛剛碰到的那輛出租小汽車為什麼跑得並不比自行車快了，於是，他記起那位教授所說的不可能超越光速這個極限的話來了，不過他注意到，他越賣力氣地蹬，這個城市的街道便變得越來越短，而在他前面蹬車的那個小夥子現在看來也不是那麼遠了。過了一會兒，他追上了那個年輕人，在他們肩並肩蹬著車子的那一瞬間，他出乎意料地發現，那個小夥子和他的自行車實際上是完
全正常的。　　「哦，這一定是因為我同他之間沒有相對運動的緣故。」他作出結論說，接著，他就同那個年輕人攀談起來。
　　「對不起，先生，」他說，「住在一個速度極限這麼低的城市裡，你不覺得不方便嗎？」
　　「速度極限？」對方驚奇地答道，「我們這裡不存在什麼速度極限。不管在什麼地方，我想騎多快都行；至少，要是我有一輛摩托車來代替這輛使不上勁的玩意兒，我就可以想騎多快就騎
多快了。」　　「但是，剛才你從我面前騎過時，你的運動是非常慢的，」湯普金斯先生說，「我特別注意到這一點。」
　　「哦，你特別注意了，是嗎？」年輕人說，他顯然有點不高興，「我想，你並沒有注意到，從你開始同我談話到現在，我們已經跑過５個十字路口了。難道在你看來，這還不夠快嗎？」
　　「不過，這些街道已經變得太短了。」湯普金斯先生爭辯說。
　　「究竟是我們騎得快，還是街道變得短，這又有什麼不同呢？我需要跑過10個岔路口才能到達郵局，如果我蹬得快一點，街道就會變得短一點，而我也就到得早一點。瞧，我們事實上已經到
了。」年輕人一邊說，一邊從自行車上下來。湯普金斯先生也停了下來，他看看郵局的時鐘，時鐘指著５點30分。「瞧，」他得意地指出，「不管怎麼說，你跑過10個岔路口，已經花了半個鐘頭——我第一次看到你的時候，學院的時鐘正好是５點整！」
　　「你真的發現已經過去半個鐘頭了？」對方問道。
　　湯普金斯先生不得不同意說，他確實覺得這僅僅是幾分鐘的事。不僅如此，當他看自己的手錶的時候，他看到手錶也只有５點５分。「啊！」他說，「是郵局的時鐘走快了吧？」
　　「你可以說是它走快了，當然也可以說是你的手錶走慢了。你的手錶剛才一直在相對於那兩個時鐘而運動著，不是嗎？那麼，難道你還認為有什麼別的結果嗎？」他有點生氣地瞧著湯普金斯
先生。「可是說到頭來，這又礙你什麼事呢？難道你是剛剛從月亮上掉下來的？」說著，年輕人走進郵局去了。
　　經過這番交談，湯普金斯先生意識到，沒有那位老教授在身旁為他解釋這一切奇怪的事件，他是多麼不幸了。那個年輕人顯然是土生土長的，他甚至還沒有學會走路，就已經對這些事情司
空見慣、不以為奇了。所以，湯普金斯先生不得不靠自己去探索這個奇異的世界。他把手錶撥到郵局時鐘所指的時間，並且等了10分鐘，看看手錶走得準不準。結果表明，他的手錶並沒有毛病。
　　於是，他繼續沿著大街騎下去，最後來到了火車站。他決定用火車站的時鐘再對一次表。出他意料之外，手錶又一次慢得相當多。
　　「得，這肯定又是某種相對論性效應了。」湯普金斯先生下結論說。他決定找一個比騎車的小夥子更有學問的人，問問這到底是怎麼口事。
　　機會很快就來了。一個約摸４０多歲的紳士下了火車，朝車站的出口走過來。在那裡迎接他的是一個很老的老太婆，但是更使湯普金斯先生吃驚的是，這個老太婆竟管那位紳士叫「親愛的
爺爺」。湯普金斯先生覺得這未免太過分了，於是，他便以幫忙搬行李為借口，同那個紳士攀談起來。
　　「請原諒我打聽你們的家務事，」他說，「但是，你真的是這位好老太大的爺爺嗎？你知道，我是個外地人，從來沒有……」　　
「哦，我明白了，」紳士說，他的鬍子間露出一點笑意，「
我看，你一定是把我看做流浪漢或諸如此類的人了（在這個城市裡，由於光速非常小，接近於車輛的速度，所以，一個人越常旅行，他就顯得越年輕，這樣，人們就很容易把那些顯得比一般人
年輕的人當作流浪漢看待了。——譯者注）。其實，事情是十分簡單的。我的業務要求我經常出去旅行，這樣，由於我的生活大部分是在火車上度過的，我比起我那些住在這個城裡的親屬來，
自然要老得慢多了。這次我能夠及時回來，看到我這最可愛的小孫女還活在人世，我是多麼高興啊！但是，對不起，我還得把她送走哩。」於是，他匆匆忙忙地叫了一輛計程車把湯普金斯先生
撂下，讓他又一次孤零零地去對付他那一堆問題。
　　火車站食堂里的兩片夾肉麵包大大加強了湯普金斯先生的思考能力，他想了很多。很遠，甚至於認定他已經找出那著名的相對論原理的破綻了。
　　「當然啦，」他一面想，一面啜著咖啡，「運動使時間過得慢，這就是他變得比較年輕的原因了。如果像那位教授所說，一切運動都是相對的，那麼，那個旅行者在他的親屬看來，既然顯
得年輕，那麼，他的親屬在他看來，也應該顯得很年輕啊。不過這不大對頭啊，那個孫女看起來並不比他年輕，她確實比他老啊。
白頭髮不可能是相對的。那麼，這意味著什麼呢？難道並不是一切運動都是相對的？」
　　因此，他決定再作最後一次嘗試，弄清這到底是怎麼回事，於是他轉向坐在食堂里的一個穿鐵路制服的單身漢。
　　「勞駕，先生，」他開口說，「你能不能費心給我講一講，對於火車上的旅客比老住在一個地方的人老得慢這件事，誰應該負責？」
　　「我對這件事負責。」那個人說，乾脆極了。
　　「啊！」湯普金斯先生喊了起來，「怎麼回事……」
　　「我是火車司機。」那個人回答說，似乎這就能解釋一切了。
　　「火車司機？」湯普金斯先生重複了一遍，「其實，我從小就一直想當個火車司機的。」「但是，這怎麼能使人保持年輕呢？」
湯普金斯先生十分驚奇地問道。
　　「這個嘛，我也不太清楚，」火車司機說，「但事情就是這樣。我是從大學的一個老頭那裡聽說的。他當時就坐在那兒。」他指著靠在門邊的一張桌子說。「消磨時間嘛。他告訴我他在做
什麼工作，當然要比我高一頭啦。他胡吹亂侃，我一個字也聽不懂。不過，他說這一切都是由於加速和減速而造成的。我還記得一些。他說，不但速度會影響時間，加速度也是這樣。每次在火
車進站和出站時都要減速和加速，那就會使乘客覺得時間在倒退。不坐火車的人是不會感覺到這種變化的。當火車進站時，你會發現，那些站在月台上的人並不需要緊緊抓住欄杆，也沒有像火車
上的乘客那種似乎就要跌倒的樣子。看來差別就在這裡了……」他突然停下不說了。
　　突然，一隻沉重的手搖撼著湯普金斯先生的肩膀，於是他發現自己並不是在車站的咖啡廳里，而是坐在他聽教授演講的那個大廳的長椅上。這時，天已經黑了，大廳里空無一人。那個把他
叫醒的管門人說：「我們就要關門了，先生，要是你還想睡覺，最好是回家睡去。」

（碧聲註：圖片掃描效果不好，不過大家應該能看出這位可愛的
看門人長得像誰。事實上，原圖裡他的胸前寫著「ALBERT」）

　　湯普金斯先生站了起來，開始朝門口走去。

——以上摘自伽莫夫《物理世界奇遇記》第一章。
註：為方便排版，本節選選擇的是網上txt版本並自己重新編輯格式過，內容可能與原文有差別。建議購買本書閱讀。

強烈推薦這本書，寫的非常有意思。另一本書《從1到無窮大》一併推薦。

首先引入一個常數叫精細結構常數，它是真空電子速度和光速的比值。通過天文測量發現120億光年外的星光的精細結構常數比現在的數值小了十萬分之一。推測是因為120億年前光速比現在大，但是差別很微小。所以可以推測出光速和宇宙的膨脹有關。精細結構常數也會影響到粒子的穩定，當常數大於0.1時碳原子就會衰變得不復存在。所以光速是宇宙時空性質背後存在的深層機制決定的，建立在光速不變基礎之上的相對論，似乎沒辦法做進一步的解釋。我個人認為精細結構常數反應了電磁場和引力場之間的某種深層聯繫。若人造一個低光速區域，那這個區域內什麼物質都不會存在。

喬治·伽莫夫的《物理世界奇遇記》不就是寫的這個么。。謝謝 @wen zhang 的答案，準備去找《獵戶座防線》看看

看到心儀的妹子時，她，已經走了。

按照現行的光速 $3 imes 10^{5}$ km/s 下降到 $16$ km/s, 太可怕了！

由於光速（電磁波在真空的速度）的下降，當光/電磁波在相同位移下，需要花費更多的時間，所以波長變長了，頻率變低了！
同樣，由於波長變長，在這個慢速宇宙里的可見光譜區域要整體偏小；即，在現行宇宙看不到的光，在慢速宇宙會被我們「看到」為赤橙黃綠青藍紫（對可見光而言，單個光子攜帶的能量約為4×10-19焦耳，這樣大小的能量足以激發起眼睛上感光細胞的一個分子，從而引起視覺）。
還有很多物理現象都會發生變化，聲速也會變慢，以後我們看到別人嘴在動的時候，聲音是要幾分鐘之後才能到達。這裡說到了時間，對，時間也會變慢！我們可以把慢速宇宙下的光速下降理解成現行宇宙人類的速度接近光速，根據相對論，在人類的速度等於光速的時候，時間會完全停止；所以，時間也慢下來了。

就像整個世界被變速齒輪調整成了慢動作回放。

但是，就像微觀世界看待我們宏觀世界一樣，也許，我們現在的宇宙也正在被另外一個高速宇宙所觀察和推演。

什麼也不會發生，你看到的還是那個樣子，但要是降到比你的速度還慢的話，那就不一樣了

想起以前有人討論，如果普朗克常數不是這個數，宇宙會怎麼樣...=.=

活捉一隻三體粉

好吧，科幻小說什麼的就不要太認真了

由於現有的理論里不能解釋為什麼光速會下降，所以有什麼後果自然也不能預言

如果僅僅是光速下降其他各種常數不變的話:
跟下降多少也有關係……
也許現在光速就在變化只是太慢我們測不出來而已……
就假設光速降到了16.7km/s 吧
首先我們需要換一下米的定義，因為米是用光速定義的……
然後，地球繞太陽公轉的速度已經超光速了，所以沒有然後了……
黑域什麼的本來就是硬傷，所以不要在意這些細節，嗯，就是這樣
BTW 大劉早年的小說《鯨歌》中還寫過藍鯨長牙呢
還有流浪地球里各種不科學啊
還有去水星比飛出太陽系難多了，在上面挖超深井埋核彈這種事情=_=略(tai)困(gui)難(le)
所以說真正的物理學家往往不看科幻小說，因為全是硬傷
雖然我剛上高一……

那也許我跑得再快點，還能追上那些年的時光。

推薦看看弗諾·文奇的《深淵上的火》：講宇宙在不同層次，宇宙「常量」會不一樣。

小說主人翁駕駛飛船從飛升界回到光速只有30萬的爬行界，感覺就像從天神變成壁虎，通信效率極低（說白了就是通訊只能用吼），能源利用效率極低（說白了就是飛船只能燒柴），理性思維效率極低（說白了就是智商不在服務區）。

小說世界觀設定非常有趣，可以參考一下。92年雨果獎得主，太空歌劇的典範，並且還有一種賽博朋克的范兒。
深淵上的火 (豆瓣)

好吧。這麼多物理大咖說的很精彩。
我講解下自己的理解：
1. 光速的恆定的，光速不可能變慢。
2. 假如光速變慢，那麼時間也會變慢，宇宙進入了慢動作模式。
為啥呢？
就像一張CD唱片。包含了全部的信息。但是要想聽歌就得讓光頭按照一定軌跡一定速度讀取信息然後解碼播放。意識則是觀察者，意識通過分析信息的順序變化體驗到了美妙的音樂。
同樣的，宇宙是信息按照一定的速度和軌跡不可逆的秩序流動創造的交響曲，觀察者體驗信息流變化的過程中體驗到了時間。
光速就是宇宙讀取信息的速度。時間就是宇宙處理信息的頻率。