人类从哪里来，又往何处去，一直是科学界的终极问题之一。进化论认为人类起源于猴子，神创论认为神依照着自己的样子创造了人类。苏美尔神话中，是阿努纳奇将自己的智慧DNA植入了人类的体内。近些年来，随着人工智能的迅速崛起，另一种理论被提出：整个人类世界，甚至整个宇宙会不会都只是一个庞大的程序呢？

而作为个体的我们，仅仅只是母体中的一段代码。如果我告诉你，这听起来天方夜谭般的理论，如今可能找到了证实的方法，你会不会觉得我是在虾扯蛋呢？今天咱们就来聊一聊来自于宇宙深处，时刻影响着我们生活，甚至破解了人类起源之谜的隐形粒子。

2003年5月18日下午4点，比利时首都布鲁塞尔市中心的斯哈尔贝克区，再过不过一个小时，4年一次的议员选举就要结束了。从90年代起，比利时人就开始使用电脑进行选举投票。投票时，每位比利时居民会将一个磁卡插入电子投票机，然后在投票机的电脑屏幕上进行选择。他们的选择结果会被同时储存在投票机电脑中和磁卡中。磁卡随后会被自动投入选票箱。

磁卡和计算机两套储存系统，即保证了统计结果的快捷性，又确保在计算机出现故障时，还能使用磁卡进行人工计票。

2003年5月18日当晚，在统计票数时，一名政府官员发现，斯哈尔贝克区的一位名不见经传的候选人玛丽亚·温德沃格尔Maria Vindevogel所得的票数，远远超过了她所在党派的理论上限。

这是怎么回事呢？选举舞弊？花钱买票？为了搞清楚事情的真相，几名工作人员取出所有投票磁卡，开始重新计票。花了几天的时间，经过反复核对，终于完成了人工计票。结果发现，所有候选人的票数都和电脑统计结果一模一样，除了Maria。电脑显示Maria获得了4610张选票，可事实上选择Maria的磁卡仅有514张。凭空多处的这4096票究竟是怎么回事呢？

选举中心请来了计算机专家，对所有投票电脑的软硬件进行了大量测试，但并没有发现任何代码错误和硬件故障。此时，4096这个数字引起了一位计算机专家的注意。

40在茫茫数字海洋中并不起眼，但在计算机领域，它却有着另外一个特殊含义：2的十二次方。现代计算机设备都依赖二进制，用由0和1组成的字符串工作。电脑中的晶体管通过“开”和“关”两种状态来实现万能的二进制。晶体管开启，显示为1，晶体管关闭，显示为0。

在计算机选票统计系统中，每个数字都被写成二进制的形式。

1 就是0000000000000001

2 就是0000000000000010

3 就是0000000000000011

4 就是0000000000000100

5 就是0000000000000101

6 就是0000000000000110

514票的写法是这样的：0000001000000010，

4610票的写法是这样的：0001001000000010

相信眼尖的观众们已经看出来了，Maria的真正票数514票，与电脑统计票数4610票的两个字符串之间，只有2的12次方那一位，发生了变化，从0变成了1。

在计算机领域，这被称为“「比特反转」(bit flipping) ”，也叫做软错误（Single Event Upset）。之所以称之为软错误，是因为这不是由任何硬件故障所引起的。将数据抹去重写，一切又会恢复如常。可是话说回来，电脑被设计的初衷不就是严格地按照我们输入的指令进行运算，不出任何差错吗？还是说，这只是我们的一个美好愿望？

早在1978年，英特尔就曾经发现他们的动态内存芯片（DRAM）时常会出现一些奇怪的错误，有些1会毫无征兆的自动归0。英特尔公司的计算机科学家们经调查后发现，问题可能出在封装芯片的半导体陶瓷上。

70年代初，随着芯片行业对半导体封装需求的激增，Intel公司在科罗拉多州的格林河（Green River）上搭建了一个新的工厂。好巧不巧，这个工厂正好位于一个废旧铀厂的下游。铀工厂中的放射性原子依然存在于河水当中，也随之进入了英特尔工厂的陶瓷封装流程。Intel的动态内存芯片（DRAM）以电容器中是否存在电荷来储存二进制数据。存在电荷则代表0，不存在电荷则代表1。芯片封装材料中的微量放射性污染物会衰变释放出阿尔法粒子，这些高能粒子与半导体衬底之间相互作用，导致电荷漂移。当累计的电荷足够多时，便会造成1到0的反转。随着芯片的复杂性不断提高，芯片上晶体管的尺寸不断变小，每个晶体管对于背景辐射的影响更加敏感，这也意味着芯片上某一部分遭受软错误影响的机率不断提高。

事实上，早在1978年，Intel公司发表相关研究论文之前 ，各大芯片制造商就已经注意到了这一现象，在封装过程中战战兢兢，生怕使用到了带有放射性的原料。

可是比利时布鲁塞尔选举中心并不坐落在废旧的铀工厂之上，也没有放射性污染物释放高能粒子，导致Maria获得额外幽灵选票的比特反转是由什么引起的呢？

● 宇宙深处的隐形子弹

这是我们在高中物理课上都见过的一个装置，叫做验电器。器如其名，它的用途是用来检测物体是否带电的。当被检测物和验电器接触后，如果被检测物带电，验电器的两个金属箔片便会因为带有同种电荷，而相互排斥张开。如果被检测物不带电，金属箔片则不会张开。

有人可能会说了，Maria的幽灵选票和这验电器有什么关系呢？别着急，听我慢慢分析。1785年，法国物理学家夏尔.库伦（Charles-Augustin de Coulomb ）在做实验时发现了一个灵异事件。他所使用的验电器明明没有接触任何物体，却会自发性地张开又闭合。库伦被这个问题困扰了几十年，带着满肚子的疑问离开了人世。直到1896年，另一位法国物理学家亨利.贝克勒尔（Henri Becquerel）发现了元素的天然放射性，谜团才被解开。原来自然界中存在一些原子核不稳定的放射性元素，这些元素在衰变时，会向外释放射线，这其中就有带电的，比如刚才我们所提到的α粒子。正是这些电离辐射导致了验电器的自发性开合。可是故事到这儿并没有结束。1903年，科学家们又发现，即使小心翼翼地把所有放射源都移走，仍然可以观测到验电器的自发性充放电。最初人们认为应该是自然界中还存在着一些未知的放射源，为了找出这些放射源，科学家们不惜上天入地，进行了各种实验。

1911年，奥地利物理学家维克多·赫斯Victor Hess设计了一套装置，将密闭的验电器和电离室吊在热气球下方，进行了一场高空实验。结果发现高空5000米以上时，电离辐射水平会随着高度的增加而增加。达到高空9000米时，辐射水平是地表的50倍之多。人们这才意识到，这些未知辐射并不是来自地球，而是天空。赫斯一开始猜测，辐射的来源会不会是太阳。但他在日食期间进行了相同的热气球实验，发现辐射值并没有受到太大的影响，也就是说这些辐射并不是全是来自太阳，还有一大部分是来自深邃的宇宙。因此它们也被命名为“宇宙射线（Cosmic Ray）”。赫斯因为发现了宇宙射线，获得了1936年的诺贝尔物理学奖。

虽然名字是宇宙射线，但它们实际上是一个个穿行在宇宙中的高能粒子。经过了将近一个世纪的研究，如果我们已经搞清楚，宇宙射线的成分中大约 89% 是质子，也就是氢原子核，9% 是阿尔法粒子，也就是氦原子核，1% 是重元素。它们在进入大气层时，与大气中的分子多次碰撞，相互作用后，产生各种游离的粒子和电磁辐射。所以宇宙射线到达地球时，会向淋浴花洒一样，倾泻大量的次级粒子，可以说我们时刻都沐浴在由一个个花洒喷射出的空气簇射当中。

说到这儿，有人可能会好奇了，宇宙射线的能量究竟有多大呢？

1991年，美国犹他大学（The University of Utah）检测到了第一个“超高能宇宙射线”。它是一颗以无限接近光速（99.99999999999999999999951%）的速度撞入我们大气层的质子。这颗小小的质子所产生的的动能是300EeV，相当于一个时速一百公里的棒球所产生的能量，而这颗棒球还被压缩到了质子的大小。

如此大的能量，甚至超过了最强大的粒子对撞机 (LHC) 所能产生能量的1000万倍。这类超高能宇宙射线也因此被命名为OMG粒子，翻译过来就是“哎呦我的上帝啊粒子”。它就像是宇宙中蜿蜒前行数十亿年的高能子弹，感谢我们的大气层，也幸亏OMG粒子并不常见，否则被这颗子弹击中的人，轻则不孕不育，重则基因突变。

我们回到玛丽亚的幽灵选票。调查人员最终的出的结论是玛丽亚的额外选票正是因为被宇宙射线碰撞所产生的粒子流，击中了选举中心计算机中的晶体管，才导致了2的12次方那一位发生了比特反转。如果你是第一次听说这种理论，相信此时一定在心中嘀咕，这也太扯了吧，同时觉得此类事件一定是概率极低的。但事实真的是这样吗？

● 游戏中的幽灵bug

经常玩游戏的人可能或多或少都会在游戏中碰到一些莫名其妙的bug。大部分情况下这些bug都是游戏开发商的锅，可是2013年，一位速通高手Dota_Teabag在挑战《超级马里奥64》“Tick Tock Clock”关卡时，遇到了一个极其罕见的bug：屏幕中的马里奥一下子跳到了天花板上。其他玩家看到后纷纷想要模仿，但都以失败告终。Dota_Teabag自己也不知道这个bug是怎么触发的。后来，另一位玩家PenandCook12甚至悬赏1000美元，激励任何能够重现bug的玩家。但是6年过去了，依然没有人能拿走这笔赏金。不过玩家PenandCook12不但是通关高手，也是一个程序员，2019年，他经过了6年的苦思冥想，公布了重现bug的方法，正是“比特反转”。

正常情况下，bug所发生的的时间点，马里奥在游戏中的坐标是11000101，如果把坐标的最后一个1，反转为0，马里奥就会跳上天花板。

PenandCook12写出了一个脚本，成功重现了bug。那么是什么让马里奥坐标的最后一位发生了比特反转呢？最有可能的答案就是宇宙射线。

NASA喷气实验室首席辐射工程师莱夫.谢克博士说，宇宙射线是有可能改变电子设备的某些功能的。你的电脑蓝屏死机时，有可能并不是硬件或者程序故障，而是被一个中子或者类似的粒子所击中了。

所以当电脑奔溃或手机卡住时，不要马上就怪生产商，罪魁祸首可能是一颗来自宇宙深处的隐形子弹。

● 失控的飞机

2008年10月7日，澳洲航空Qantas的一架A330客机从新加坡樟宜机场飞往澳大利亚Perth，飞行总距离大约4000公里。

机长凯文.沙利文曾经是美军飞行员，退役后来到澳洲，为澳洲航空Qantas工作了20多年了。除了机长沙利文，飞机上还有两名副驾驶，他们轮流休息，以保证在长途飞行中，仍然精力充沛。A330在当时是新一代的电传操纵客机，自动化程度高，易于驾驶，具有完善的防护系统。飞机顺利地跨越了印度洋，正慢慢地接近澳洲海岸线。此时天气晴朗，飞行状况良好，飞机处于自动飞行状态，机长正想借此机会打个盹。突然一阵警报响起，机长注意到1号自动驾驶关闭了。他随之启动2号自动驾驶，但是一打开就收到了铺天盖地的警告信息。最诡异的是系统同时发生了失速和超速的警告。

机长关闭了自动驾驶，改为手动操作。就在这时，飞机突然开始毫无征兆的向下俯冲，机长赶紧拉动操作杆，试图改平飞行方向。可操纵系统就像聋了一样，一点没听进去。有着几十年驾驶经验的机长也是头一次遇到这种情况。客舱里没有系安全带的乘客和空乘都因为重力加速度，瞬间飞了起来。部分乘客的头甚至和飞机的天花板发生了剧烈的碰撞。十几秒后，操纵系统终于有了反应，飞机被拉平。但不过一转眼的功夫，飞机又来了一个猛烈俯冲，操纵杆变得非常迟钝，机长几经努力，才又将飞机改平。此时，他也意识到主飞行计算机应该已经失灵了。距离目的地Perth还有大约1000公里，机长让副驾驶向地面发出求救信号，并决定迫降在最近的Learmonth机场。随着飞机越来越接近机场，飞行高度也越来越低，机长紧张的汗流浃背。因为他知道，如果此时飞机再发生俯冲，很有可能就没有足够的高度改平了，那么他们面临的将是机毁人亡。

军队飞行员出身的机长决定采取极端措施，一种海军飞行训练中用到的预防性紧急降落飞行动作，这样他可以边下降，边将机头拉高，确保安全着陆。

当起落架机轮落地的一瞬间，整个客舱都欢呼起来。虽然飞机上有119人受伤，但所有人都活了下来。可以说是机长的力挽狂澜和机组人员的齐心协力拯救了所有人的性命。空乘迈亚瓦甚至说，国家应该给机长颁发一个荣誉勋章。

不过机长却在这次事故后，患上了创伤后压力症候群（PTSD），离开了任职30年的工作岗位。空难虽然化险为夷，但事故原因的调查却迫在眉睫。全球各地有将近600架A330型客机在飞行，同样的事故是否会在此发生呢？

最终，澳大利亚交通安全局（ATSB）发现导致这次事故的是飞机上的ADIRU装置，即大气数据侦测系统。大气数据侦测系统会收集飞行高度，飞机相对空气的速度（空速），以及攻角等重要数据。攻角简单来说就是机翼与气流之间的夹角。如果攻角太大飞机就会失速。

事故当时飞机的运作数据显示，攻角感应器检测到机头猛烈抬起了50度。大气数据侦测系统ADIRU将50度的攻角数据传送到主飞行计算机。此时，飞机的自动防护系统意识到这个攻角太大了，于是两次下达俯冲指令。可奇怪的是是根据机组人员的回忆，飞机只出现了两次俯冲，根本并没有机头抬起的情况。也就是说这组诡异的攻角数据很有可能是事故的真凶。那么这组数据是如何产生的呢？

ADIRU大气数据侦测系统的所有数据都以32位的二进制数来储存，其中前8位表示数据类型，比如说高度，攻角，空速等等。11位到29位则是实际数据。而巧就巧在，将代表“高度”的数据类型中的一个1反转为0，数据类型就变为了“攻角”。

调查人员进行了多次实验，检测了ADIRU中的每一个零部件，考虑了温度，震动等所有环境因素，但都没有发现任何问题。那么最大的可能性就是宇宙射线击中了ADIRU组件中的一个集成电路，诱发了比特反转，致使大气数据侦测系统错将高度数据当做了攻角数据，传输给了主飞行计算机。

就在这起事件发生不久之后，2008年12月27日，从Perth飞往新加坡的另一架A330的ADIRU也出现了一模一样的故障。但因为有前车之鉴，飞行员彻底关闭了计算机，飞机并没有发生俯冲。

事实上，1911年Hess的实验就已经告诉我们，高空中的受到宇宙射线撞击的概率要比地面上大的多。

NASA甚至估计，宇航员在太空生活一年，身体里就会有1/3的DNA被宇宙射线打断。

而宇宙射线对我们的影响还远不止这些。在地球生命最初的演化过程中，宇宙射线就起到了不可忽视的作用。

● 宇宙射线VS生命螺旋密码

20世纪中叶，沃森（Watson）和克里克（Crick）发现了DNA双螺旋的结构，开启了分子生物学时代。几十年来，随着科学家们的进一步研究，人们惊奇地发现如果沿着DNA的螺旋结构向下走，就像走螺旋楼梯一样，你会察觉自己总是在向右转，从来不会向左转。这就是DNA的右旋手性，地球上绝大部分生命体的DNA都偏爱这一特性。手性是什么呢？

通俗地说，就像饮料瓶口的螺纹一样。也许你都没有注意到，随便买来一瓶饮料，你想都不想，就会沿逆时针方向把它拧开。假使瓶口的螺纹方向是随机的，有时需要逆时针拧开，有时顺时针才能拧开，相信不少人都会疯掉，大骂饮料瓶的生产商一定是个智障。和饮料瓶一样，DNA双螺旋大多也都是右旋的。一个多世纪以来，科学家们一直在思考，生物为什么会具有这样的固有手性？大部分学者都相信，这样的右旋手性应该是随机产生的。在生命的演化过程中，右旋结构碰巧先出现了，或者拥有更优越的环境适应性，就这样慢慢占据了主导地位。

直到去年5月份，发表在《天体物理快报》（Astrophysical Journal Letters）上的一篇论文提出了一种全新的解释：绝大多数生命体遗传物质的右旋形态绝非偶然，很有可能在千百万年前受到了宇宙射线的意外影响，也正是宇宙射线加速了我们祖先的演化进程。

刚才我们提到宇宙射线到达地球时，与大气分子碰撞，产生了含有各种次级粒子的空气簇射。这些次级粒子的其中之一就是μ介子 ，而簇射中所有的μ介子都有相同的磁极化。带有偏向性的μ介子可能更容易让右旋DNA发生电离，从而产生更多的基因突变。

几百万年前，地球上还没有电子设备，被宇宙射线击中的不再是晶体管，而是我们祖先DNA链上的一个核苷酸碱基。从此，我们产生了智慧，进化之路一骑绝尘。依照这种观点，人类之所以是如今的这幅模样，一切都源自于当初的那一次美丽的碰撞。

那么这些在宇宙中穿行了数亿年的隐形颗粒究竟来自哪里呢？

很可惜，至今我们依然无法确定宇宙射线的具体来源。因为它们在产生后，会受到宇宙中磁场的干扰，抵达地球时，可能已经在银河系里转了几十圈了，所以别说来源了，就连确切的方向，我们都搞不清楚。正因如此，宇宙射线自被发现以来，一直是天文领域最大的未解之谜之一。

2012年，西雅图华盛顿大学物理学家塞拉斯·比恩甚至提出宇宙线可以用来验证我们的世界是否是虚拟的。如果我们真的生活在一个被更高等的智慧文明所创造的虚拟的世界中，那么很有可能这个虚拟世界所使用的资源是有限的，不同坐标的模拟精度会有所不同。如此以来，我们所观测到的，来自宇宙各个方向的射线就会具有不均一性。如果真的能够验证这种不均一性，那么我们的宇宙是否真实存在就很有疑问了。当然这需要天文学家收集更多关于宇宙射线的数据作为支撑。

今年3月，美国游戏公司Roblox上市当天，股价暴涨54%，市值超过了400亿美元。它在招股书中提到的“元宇宙”概念，意外引爆了美国科技圈，成为了当下最炙手可热的名词。7月，Facebook创始人扎克伯格声称，要在5年内把Facebook打造成一个元宇宙企业。元宇宙的英文是Metaverse，由Meta（超越）+Universe（宇宙）两部分词根组成。这个概念最初来自科幻小说作家尼尔.斯蒂芬森于1992年出版的小说《雪崩》。书中，主人公只要戴上目镜和耳机，连接电脑，就能进入一个比现实还逼真的虚构空间。

2003年，牛津大学教授尼克.波斯特罗姆（Nick Bostrom）曾发表论文（Are You Living in a Computer Simulation?）提出，随着人类科技的发展，未来创造出虚拟世界将是一种必然。基于此观点，论文提出了三大论断，尼克指出这三大论断中至少有一个是真的：第一，人类将会在达到能用计算机模拟世界的技术水平之前灭亡。

第二，即使有高等文明达到了能模拟世界的技术水平，也不屑于去模拟世界。第三，几乎可以肯定人类目前已经生活在一个计算机模拟之中。

随着科学界对宇宙射线的不断探索，未来的某一天，也许我们会证实一个魔幻的故事：数十万年前，一群从天而降的阿努纳奇，打造了地球这个虚拟世界，并用宇宙射线这把基因镰刀，重新编写了一只叫做Lucy的猴子的基因程式，之后便有了我们如今的繁华世界。