网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

地球第一天选之女:比利时议员被宇宙射线投了4096票!猜猜她赢了吗?

0
分享至

如果没有6600万年前那颗撞地球的小行星,地球全体哺乳动物——包括我们人类的祖先,恐怕仍只是匍匐在恐龙爪下、四处躲藏的散装耗子。

就此而言,全体人类都算得上“天选之子”。

在如此幸运的我们当中,2003年比利时的一位议员,又堪称物理意义上“天选中的天选”:这位天选姐在参加一场重要大选时,来自地球之外的宇宙射线为以迷之方式,为她投了不少票。


唯一的问题是,宇宙实在过于慷慨了:4096票这个数量甚至超过了总票数之和,让人实在难以忽视。


从0变1?

2003年5月18日,比利时布鲁塞尔的斯哈尔贝克选区,发生了一桩选票“幽灵”事件:一位名不见经传的小透明议员玛丽亚(MARIA)女士,在电子选票系统中的得票数异常激增了4096票。

这就给大家整不会了——此数额甚至超出了该选区的有效票总数上限,基本可排除人为舞弊的可能。在这个女巫传说源远流长的国家,甚至有人联想起了超自然力量。

就在众人面面相觑、百思不得其解之际,一位程序员突然一拍大腿:“等等,4096……这不是2的12次方(2^12)吗?”

没错,“4096”是一个在计算机科学中具有特殊意义的整数。它通常对应着二进制系统下的特定存储单位,所以这“幽灵选票”,莫非是来自投票机底层的二进制数据处理故障?


democracydocket

经过排查,事实确实如此。

二进制系统,意味着它只使用两个数字来表示所有数值。二进制应用于计算机内存,就可以简单地理解为一排整齐的开关,每个开关代表一个比特(bit),只能是“开”(1)或“关”(0)。这排开关从右向左,代表的数值以2的倍数递增:右边第一个代表1,第二个代表2,第三个代表4……以此类推。

那么,从右往左数的第13个开关,它代表的值正好是 2¹²,也就是 4096。

想象一下,如果这个开关原本是“关”(0),但因为某种原因,它被意外“拨动”成了“开”(1),这个动作就叫 “比特翻转(Bit flip)”。这样一来,计算机读取的总数值就会凭空多出4096。

这就像你原本在数一排暗着的灯,突然其中一盏特定的大灯自己亮了起来,让你的计数一下子增加了一个固定的巨大数值。

问题似乎找到了,但似乎也没完全找到——好好的0,为啥会变成1?


答案让人大跌眼镜——这其实是宇宙射线造成的。

来自宇宙的“幽默”

宇宙射线,并非我们熟知的某种“光线”。而是来自宇宙深处、以接近光速运动的高能粒子流。它们构成了持续轰击地球的“微观陨石雨”。

这些粒子的来源非常广泛:一部分来自太阳的剧烈活动,如日冕物质抛射,被称为“太阳宇宙射线”;一部分源自太阳系之外,比如超新星爆发等极端宇宙事件,这种被称为“银河宇宙射线”。


左:日冕物质抛射 右:超新星爆发后残存的蟹状星云|newscientist

尽管听起来有些骇人,但这股粒子流与我们的日常生活息息相关。

事实上,每时每刻都有无数宇宙射线穿透我们的身体。科学家估计,平均每秒钟就有成千上万颗这样的高能粒子悄悄地穿过我们每一个人——人类虽然无感,但对计算机来说就不一定了。

在现代DRAM条,也就是我们常说的电脑内存条中,信息比特存储在微小的电容器中。


出于不同场景需求,电容器有大有小,但其本质都是一个可快速充放电的“临时电池” |ultralibrarian.com

当电容器被宇宙射线击中时,其中的电荷就可能改变,这就对应着一次比特翻转。这种现象有个专有名字“单粒子比特翻转(SEU)”。我们日常遇到的许多电脑内存错误,都源于此。而相比其他硬件问题引发的比特翻转,宇宙射线导致的事件尤为难以避免。

这也就是说,当你的电脑莫名蓝屏或游戏角色突然穿墙时,那可能不是简单的故障,而是长途跋涉了几万光年,来自神秘星际空间的高能粒子正在歇歇脚——这或许就是宇宙特色的幽默感的体现之一。

澳洲航空72号班机事件

当然,宇宙射线也不会仅仅制造类似选举乌龙这样的小幽默——需要说明的是,这次“天降横票”并未改变政治规则,玛丽亚女士最终并未当选。

宇宙射线有时会引发真正的麻烦。


我国海拔最高的宇宙线观测站“拉索”航拍图|央视

例如在1989年3月,一次日冕物质抛射引起的宇宙射线触发了魁北克电网的断路器,造成了长达九小时的大停电,并一度干扰了全球无线电通信。

而更为惊险的一幕发生在2008年10月7日。澳洲航空72号班机(空客A330)在从新加坡飞往珀斯的巡航途中,自动驾驶系统突然错误地判定飞机正在失速爬升,并随即执行了两次剧烈的俯冲修正,致使飞机在短时间内高度骤降数百英尺。

突如其来的猛烈过载将未系安全带的乘客和机组人员抛向舱顶,最终造成115人受伤,其中12人重伤的严重事故。飞机紧急迫降,险些酿成空难。


《空中浩劫》第18季第7节演绎了这个事件|影视截图

事后调查的“元凶”就直指宇宙射线。报告表明,来自银河系的高能粒子击穿了飞机大气数据惯性基准单元(ADIRU) 中的关键芯片,引发了一个比特翻转。这个被篡改的错误数据欺骗了飞行计算机,使其做出了灾难性的“自救”指令。

自此之后,航空业显著加强了对这类风险的防护,构建了多层防御体系:比如说,使用了ECC内存(Error-Correcting Code Memory,错误纠正码内存),这是在普通内存(DRAM)基础上,增加了用于检错和纠错的额外存储位和专用电路。它和抗辐射芯片以及软件容错架构一起,构建了专门对付宇宙射线的多层防御体系。

虽然现代航空已能将此类事件的概率控制在较低的范围内。但这并不表示我们可以掉以轻心,最近一起宇宙射线大规模影响航空业的事件,就发生在几个月之前:。

参考资料

[1]https://www.the-sun.com/tech/9704911/mystery-cosmic-ray-earth-space/

[2]https://web.archive.org/web/20070927185155/

[3]http://wiki.ael.be/index.php/ElectronicVotingRandomSpontaneousBitInversionExplained

[4]https://blog.robertelder.org/causes-of-bit-flips-in-computer-memory/

[5]


来源:把科学带回家

编辑:ThymolBlue

转载内容仅代表作者观点

不代表中科院物理所立场

如需转载请联系原公众号

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
全新一代奔驰S级来了,审美终于回归,击中年轻人审美!

全新一代奔驰S级来了,审美终于回归,击中年轻人审美!

米粒说车唯一呀
2026-01-14 16:15:13
惊天背叛,委总统最信任将军成内鬼,童年发小亲手出卖总统

惊天背叛,委总统最信任将军成内鬼,童年发小亲手出卖总统

兴史兴谈
2026-01-16 04:56:46
破案了!终于搞明白,李亚鹏的嫣然天使儿童医院为什么开不下去了

破案了!终于搞明白,李亚鹏的嫣然天使儿童医院为什么开不下去了

乐悠悠娱乐
2026-01-14 10:42:33
美军上将大胆预言:解放军的统一之战,将以这个名义打响第一枪?

美军上将大胆预言:解放军的统一之战,将以这个名义打响第一枪?

真正能保护你的
2026-01-13 01:19:02
2-3!国乒女单再吃败仗:球星赛两人被淘汰,希望之星输印度选手

2-3!国乒女单再吃败仗:球星赛两人被淘汰,希望之星输印度选手

郝小小看体育
2026-01-16 04:40:18
30亿砸进水里,两年就关门!这家“豪华医院”的倒下比想象更扎心

30亿砸进水里,两年就关门!这家“豪华医院”的倒下比想象更扎心

青眼财经
2026-01-14 23:33:13
同样打了37场,看看穆雷和哈登本赛季的数据对比,真是难分伯仲!

同样打了37场,看看穆雷和哈登本赛季的数据对比,真是难分伯仲!

田先生篮球
2026-01-15 15:56:54
真有魔咒?巴萨近两次输球输给切尔西和皇马,两队主帅均下课

真有魔咒?巴萨近两次输球输给切尔西和皇马,两队主帅均下课

懂球帝
2026-01-15 21:59:40
所谓上帝视角,就是这三十六个真相!

所谓上帝视角,就是这三十六个真相!

水木然
2026-01-14 22:54:23
北京楼市迅雷不及掩耳,西城区待售二手房已由5542套涨至了9236套

北京楼市迅雷不及掩耳,西城区待售二手房已由5542套涨至了9236套

石辰搞笑日常
2026-01-14 02:15:07
尾盘拉升!301348、301629,20%涨停

尾盘拉升!301348、301629,20%涨停

证券时报
2026-01-15 18:03:44
国家癌症中心张凯:结直肠癌有望成为第二个被人类“消灭”的癌症|每经人物·大健康

国家癌症中心张凯:结直肠癌有望成为第二个被人类“消灭”的癌症|每经人物·大健康

华庭讲美食
2026-01-15 11:30:14
中国“纯电车”年度冠军换了:ModelY第3,头号车型年销46万台

中国“纯电车”年度冠军换了:ModelY第3,头号车型年销46万台

柳先说
2026-01-15 21:34:03
1999年那笔血债,十年后终于有人去收了?美国特工横死街头,FBI连夜封锁现场

1999年那笔血债,十年后终于有人去收了?美国特工横死街头,FBI连夜封锁现场

史海孤雁
2026-01-08 19:35:10
纪实:南京杀妻案吉星鹏被判处死刑,临刑前全身抽搐流泪不止

纪实:南京杀妻案吉星鹏被判处死刑,临刑前全身抽搐流泪不止

谈史论天地
2026-01-14 12:55:03
我妈偏心哥哥30年,直到看见他给她的备注:老不死提款机

我妈偏心哥哥30年,直到看见他给她的备注:老不死提款机

真实人物采访
2026-01-14 14:00:02
意外!前CBA外援打假球操纵比赛,广东男篮牵扯其中

意外!前CBA外援打假球操纵比赛,广东男篮牵扯其中

小染说台球
2026-01-16 02:14:04
碎三观!重庆一男子和妻妹发生不当关系转账380万,妻子默许了…

碎三观!重庆一男子和妻妹发生不当关系转账380万,妻子默许了…

火山诗话
2026-01-14 09:25:46
央视马年春晚彩排!明星阵容一大半都不认识,中老年观众又失望了

央视马年春晚彩排!明星阵容一大半都不认识,中老年观众又失望了

刘鑫染
2026-01-14 16:57:23
格陵兰岛本就不是丹麦的!从历史根儿上算,真正归属早有定论

格陵兰岛本就不是丹麦的!从历史根儿上算,真正归属早有定论

福建平子
2026-01-12 10:33:34
2026-01-16 05:51:00
中科院物理所 incentive-icons
中科院物理所
爱上物理,改变世界。
9777文章数 136430关注度
往期回顾 全部

头条要闻

白宫:特朗普正密切关注伊朗局势 并保留所有选项

头条要闻

白宫:特朗普正密切关注伊朗局势 并保留所有选项

体育要闻

聂卫平:黑白棋盘上的凡人棋圣

娱乐要闻

92岁陶玉玲去世,冯远征曹可凡悼念

财经要闻

央行再次结构性降息0.25个百分点

科技要闻

阿里最狠的一次“自我革命”

汽车要闻

吉利帝豪/缤越推冠军一口价 起售价4.88万

态度原创

旅游
亲子
教育
手机
公开课

旅游要闻

龙庆峡冰灯节“上新”

亲子要闻

宝妈必学,让孩子警惕身边的这种朋友!

教育要闻

重磅!事关提前招生,省教育厅最新改革试点通知!

手机要闻

三星手机屏幕防窥设计曝光,Galaxy AI基础功能永久免费

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版