Это очень хороший вопрос. Давно хотел написать о чем-то подобном, да все никак не мог собраться с мыслями.
Отвечать на подобные вопросы не так-то просто, поскольку они указывают на пределы нашей способности вообще что-либо объяснять. Наука хорошо умеет делать утверждения, суммирующие наблюдаемые закономерности. Однако если вы спросите, почему мир действует согласно определенным закономерностям, наука вряд ли сможет на это ответить. Поэтому очень важно и очень интересно осознавать пределы нашего понимания.
Итак, свет. Как ни странно это прозвучит, но какой-либо теоретической основы объясняющей, почему скорость света принимает такое значение у нас нет. Скорость света можно рассчитать теоретически на основе других констант, но тогда возникнет другой вопрос — почему эти константы принимают значения, которые мы для них используем.
Одно решение, возможно, неудовлетворительное, можно получить, применив антропные рассуждения.
Когда возникла наша Вселенная, фундаментальные физические константы (включая скорость света) были высечены золотым зубилом на гранитном камне. Эти константы могли принимать любое случайное значение, как номера лотереи. Большинство этих комбинаций привело бы к созданию Вселенных, совершенно непригодных для жизни. Например, могли существовать Вселенные, которые сразу же схлопнулись после своего возникновения, Вселенные, в которых произошла безудержная инфляция, Вселенные, в которых стабильные атомы не могли образоваться или нуклеосинтез был невозможен. И это лишь несколько удручающих сценариев.
Оказывается, для существования жизни (и, в более широком смысле, нас) диапазон возможных значений, которые могут принимать эти фундаментальные физические константы (включая с), чрезвычайно мал.
Тот факт, что мы измеряем скорость света как 300 000 км/с в вакууме, является следствием нашего существования — если бы это было не так, то Вселенная была бы совершенно непригодна для жизни, и не было бы наблюдателей, которые могли бы измерить и обдумать значение этой ценности. Это просто случайное число, высеченное в самой реальности при зарождении нашей Вселенной.
Итак, ответ на поставленный вопрос звучит банально просто — никто не знает почему скорость света в вакууме 300 000 км/с, и почему она не больше и не меньше. И если вам удастся разобраться в этом вопросе лучше других, вам гарантирована, как минимум, дюжина Нобелевских премий.
Знаю, сейчас много людей скажут, что скорость света произвольна и является результатом того, как мы определяем метры и секунды. Я с этим не соглашусь. Не важно, чем мы будем мерить скорость света – в километрах, в мультяшных попугаях или в бутылках выпитой водки, скорость света останется скоростью света.
Более того, Общая теория относительности и Стандартная модель вместе имеют в общей сложности 19 фундаментальных констант. И мы понятия не имеем, почему эти 19 констант имеют такие значения. И если кто-то объяснит почему это так, он окажет науке неоценимую услугу.
