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
赌狗的话能信吗网友说早些年百度贴吧有个戒赌吧是最大的一个贴吧

赌狗的话能信吗网友说早些年百度贴吧有个戒赌吧是最大的一个贴吧

侃神评故事
2026-04-22 17:25:03
震撼!马斯克600亿美元要收购Cursor!四个麻省理工的00后,逆袭成硅谷最年轻的亿万富翁凭什么?

震撼!马斯克600亿美元要收购Cursor!四个麻省理工的00后,逆袭成硅谷最年轻的亿万富翁凭什么?

新浪财经
2026-04-23 00:44:38
官方:澳U17女足因违规使用球员,22-0获胜的比赛被判0-3告负

官方:澳U17女足因违规使用球员,22-0获胜的比赛被判0-3告负

懂球帝
2026-04-23 00:38:23
港媒曝张曼玉“五官彻底分离”,61岁生图惹争议,俩部位面目全非

港媒曝张曼玉“五官彻底分离”,61岁生图惹争议,俩部位面目全非

冷紫葉
2026-04-20 17:12:17
施明设灵丨妹夫邓梓峰等艺人到场致哀,李家鼎在场外手震吃杯面,李泳豪确认不出席解秽酒

施明设灵丨妹夫邓梓峰等艺人到场致哀,李家鼎在场外手震吃杯面,李泳豪确认不出席解秽酒

TVB资讯台
2026-04-22 22:06:38
上海德云社换明星阵容也不火,上座率不高,观众评价更不好

上海德云社换明星阵容也不火,上座率不高,观众评价更不好

我就是个码字的
2026-04-23 07:30:03
负债百万,“还债骑手”被强制下线240次:“开始我很反感过劳提醒,影响赚钱”

负债百万,“还债骑手”被强制下线240次:“开始我很反感过劳提醒,影响赚钱”

每日经济新闻
2026-04-23 00:10:03
1944年刘少奇急请全军改名,毛主席为何宁犯众怒也要强行叫停?三年后全党惊出冷汗

1944年刘少奇急请全军改名,毛主席为何宁犯众怒也要强行叫停?三年后全党惊出冷汗

史海孤雁
2026-04-10 17:06:11
聚焦身体敏感部位、衣着暴露……得物中小学穿搭内容被指擦边!

聚焦身体敏感部位、衣着暴露……得物中小学穿搭内容被指擦边!

柴狗夫斯基
2026-04-22 21:41:01
劳务派遣在央国企杀疯了!

劳务派遣在央国企杀疯了!

灯锦年
2026-04-21 17:56:52
魔术3-30崩盘贝恩一脸茫然!班凯罗末节刷分0效果 美媒喷全队软蛋

魔术3-30崩盘贝恩一脸茫然!班凯罗末节刷分0效果 美媒喷全队软蛋

颜小白的篮球梦
2026-04-23 09:47:20
拒挂国旗、订单全给日韩,被停止合作封锁航线的长荣,今咎由自取

拒挂国旗、订单全给日韩,被停止合作封锁航线的长荣,今咎由自取

混沌录
2026-04-22 19:51:04
郑丽文成功了!国民党3位元老出山,朱立伦的反扑计划宣告失败

郑丽文成功了!国民党3位元老出山,朱立伦的反扑计划宣告失败

浪子阿邴聊体育
2026-04-22 08:26:57
四十年来最大的谜:包产到户后农民马上就吃上了饱饭,是真的吗?

四十年来最大的谜:包产到户后农民马上就吃上了饱饭,是真的吗?

兴趣知识
2026-04-22 03:35:27
40000 人阵亡,100 艘战舰会被击沉?

40000 人阵亡,100 艘战舰会被击沉?

小马姨
2026-04-21 09:49:45
有人说:打麻将和性生活是县城的底色?

有人说:打麻将和性生活是县城的底色?

灯锦年
2026-04-21 12:32:46
退休人员速查!1992年前干过这4类工作 每月多领一笔钱 别白吃亏

退休人员速查!1992年前干过这4类工作 每月多领一笔钱 别白吃亏

混沌录
2026-04-22 19:51:07
8岁考出760高分,智商230碾压爱因斯坦,天才陶哲轩如今现状如何

8岁考出760高分,智商230碾压爱因斯坦,天才陶哲轩如今现状如何

大鱼简科
2026-04-22 17:11:04
人不会无缘无故血脂高?提醒:患上高血脂,背后或有4点原因

人不会无缘无故血脂高?提醒:患上高血脂,背后或有4点原因

芹姐说生活
2026-04-22 14:55:51
痛心!湖南澧县发生悲剧:夫妻在鱼塘消毒时,丈夫不慎落水,妻子施救,双双溺亡留下两孩子

痛心!湖南澧县发生悲剧:夫妻在鱼塘消毒时,丈夫不慎落水,妻子施救,双双溺亡留下两孩子

大风新闻
2026-04-22 15:33:09
2026-04-23 10:40:49
中科院物理所 incentive-icons
中科院物理所
爱上物理,改变世界。
10096文章数 136525关注度
往期回顾 全部

头条要闻

牛弹琴:伊朗开始反击了 若战火复燃全世界都倒霉

头条要闻

牛弹琴:伊朗开始反击了 若战火复燃全世界都倒霉

体育要闻

莱斯特城降入英甲,一场亏麻了的豪赌

娱乐要闻

十大烧脑电影天花板:全程高能反转

财经要闻

全球第一个国家宣布:储备6月耗尽

科技要闻

车没卖爆,利润却大涨,特斯拉发布财报

汽车要闻

长安"1445"战略:一张走向"世界长安"的行军地图

态度原创

房产
健康
亲子
旅游
艺术

房产要闻

官宣!今年9月起,广州中小学“重点班”将成历史!

干细胞抗衰4大误区,90%的人都中招

亲子要闻

哪里不对?

旅游要闻

春天倒计时!在家门口邂逅“花花世界”

艺术要闻

蓝得这么美!

无障碍浏览 进入关怀版