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太空惊魂敲门声:是外星人问候,还是宇宙开的玩笑?

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-09-03

漆黑寂静的太空舱里,突然传来 “咚咚咚” 的敲击声,像有人用木锤轻敲舱壁 —— 这不是科幻电影桥段,而是中国首位航天员杨利伟的真实经历。

2003 年神舟五号任务期间,这桩 “太空悬案” 困扰航天界十余年,各种猜测满天飞。

今天就好好聊聊,这神秘敲门声到底藏着什么秘密。

太空深处的诡异声响

2003 年 10 月 15 日,神舟五号载着杨利伟进入 300 多公里高的太空。

舱外是无边黑暗与极致寂静,舱内只有仪器的轻微嗡鸣。

就在这样的环境里,奇怪的声音毫无征兆地出现了。

杨利伟后来在自传《天地九重》里回忆:“这个声音突然出现,一阵一阵的,不分昼夜毫无规律。

不是叮叮或当当声,更像木头锤子敲铁桶,咚…… 咚咚…… 咚……” 他仔细检查舱内设备、观测仪表盘,所有参数全正常;

望向舷窗外,只有死寂宇宙,看不到任何异物或 “敲门者”。

更诡异的是,后续神舟六号、七号任务中,其他航天员也陆续听到了同款敲门声。

这让 “太空敲门” 成了航天圈公开的秘密,也让猜测愈演愈烈。

五花八门的疯狂猜测

消息传开后,网友和航天爱好者脑洞大开,各种离谱说法层出不穷。

最火的猜测是外星人敲门。

不少人觉得,茫茫宇宙必有外星文明,说不定是外星人发现了人类飞船,想敲门打招呼,甚至是 “外星访客” 在试探舱体硬度。

这个说法自带科幻滤镜,很快流传开来,也让不少人感到莫名紧张。

还有人怀疑是飞船故障预警。

比如舱体漏气、部件松动,或是氧气系统出问题,敲击声是危险信号。

毕竟太空环境极端,任何小故障都可能致命,这个猜测也让不少人为航天员捏了把汗。

更玄乎的是 “太空鬼神作祟” 之类的迷信说法,毫无科学依据,却也在谣言里悄悄传播,给这件事蒙上了更多神秘色彩。

而最理性的声音来自科研人员:太空是真空环境,没有空气传播声音,就算真有东西敲舱壁,也不可能听到声音。

这一点直接推翻了 “外部敲门” 的所有猜测。

13 年悬案终被破解

从 2003 年到 2016 年,科研人员历经 13 年排查、上千次模拟试验,终于在 “月宫一号” 地面模拟实验中找到答案。

当时志愿者在模拟太空密闭环境的舱内,听到了和杨利伟描述一模一样的敲门声。

科研人员立刻锁定舱体材料,反复测试后真相大白。

原来,罪魁祸首是太空极端温差引发的舱体热胀冷缩。

太空向阳面温度高达 100℃以上,背阴面骤降至 - 100℃以下,剧烈温差让飞船金属舱体和外层防热材料(柔性多层隔热组件)发生微小形变。

材料形变时会释放应力,产生沉闷的 “咚咚” 声,声音通过舱体结构直接传到舱内,就像家里新房夜里墙体发出的 “噼啪” 声,是材料温度变化的自然调节。

简单说:不是外星人,不是故障,就是飞船材料在太空 “热胀冷缩” 发出的动静。

藏在敲门声里的航天智慧

这件事看似是小谜团,实则藏着中国航天的严谨与智慧。

当年杨利伟听到声音后,没有慌乱,而是冷静排查设备、确认参数,最终平稳完成任务返回地球。

正是这份冷静,让他没有被未知声响干扰,也为后续排查真相保留了完整记录。

而科研人员历时十余年,不放弃任何细节,用无数次模拟实验破解谜团,既打消了公众疑虑,也为后续飞船设计提供了重要参考 —— 如今的飞船舱体材料,已针对这种热胀冷缩效应做了优化。

太空从不是神秘玄学的舞台,每一个诡异现象的背后,都藏着等待被揭开的科学真相。

那阵曾经让人浮想联翩的敲门声,说到底,只是宇宙送给人类航天探索的一个 “小玩笑”。

量子信息+熵,能解释宇宙的演化吗

热力学第二定律,也许是物理里最根本的几条原理之一。

它说,一个系统的熵只会随时间增加,不会减少。

这也是唯一一条能指明"时间箭头"朝哪走的物理定律。

熵,说白了就是无序的程度:熵越低,结构越有序;熵越高,越散乱。

糖从浓处向淡处扩散、气体膨胀、咖啡放凉,背后都是熵在增加。

人们相信,宇宙的演化也遵循这条定律。

宇宙早年处于低熵状态,一路演化到高熵。

可就在这个过程中,宇宙造出了一些极其复杂的结构——星系就是代表。

星系的熵很低,却是在一个高熵的环境里形成的。

这看起来像是在违反第二定律。

这个存在已久的矛盾,正是物理学家金妮斯特拉·比安科尼想解决的难题。

引力、熵与量子信息的交织,是比安科尼理论的视觉主题(图片来源:Physics World) 在爱因斯坦的广义相对论里,有个叫"度规"的数学对象,描述时空是怎么弯曲的;物质沿着这条弯曲走,就表现成了引力。

而在量子力学里,"算符"是对量子态做变换的数学工具。

比安科尼的关键一步,就是把这个"度规"当成量子算符来用,用量子化的方式描述时空的几何。

这样一来,会冒出两个"度规":一个是"真实"的时空度规,一个是由物质和能量诱导出来的度规。

两者之间"差多少",用量子信息论里的一个量来度量,叫量子相对熵。

正是这两个几何之间的量子相对熵,决定了时空怎么演化——换句话说,它给出的运动方程,就是引力。

在低曲率极限下,这套方程能精确还原爱因斯坦的广义相对论。

可一旦超出这个极限,方程就得被一个叫"G场"的对象修正。

G场生出一个暗能量项,而且是动态的。

暗能量被认为是直接推动宇宙膨胀的东西;在标准广义相对论里,它由静态的宇宙学常数驱动。

现在冒出一个动态的暗能量项,就有了被实验检验的机会。

比安科尼又把这套理论用到了弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)宇宙模型上。

这是广义相对论对宇宙行为的一级近似,假设宇宙各向同性、处处均匀、且在膨胀。

膨胀由宇宙的主导成分驱动——暗物质、普通物质,或辐射。

宇宙膨胀时,体积变大,总熵也跟着变大。

但正因为体积涨得更快,单位体积里的熵——也就是熵密度——反而随时间下降。

总熵在涨,局部熵密度却在降,这就给了星系、甚至生命这类低熵结构一个在膨胀宇宙里被造出来的机制。

那这算不算违反第二定律?比安科尼用非空的 FRW 宇宙算了一遍总熵:要把熵密度在整个时空区域上积分,而因为体积随时间变大,总熵成了时间的函数——膨胀的速度超过了熵密度衰减的速度。

所以对辐射主导和物质主导的宇宙,总熵依然随时间增加,第二定律照样成立,尽管局部熵密度在下降。

比安科尼强调,GfE 理论还很年轻,需要实验来验证。

但这项工作揭示了它内在的热力学本质,为经典引力与量子引力都打开了新路——把引力用"量子信息"和"熵"来表述,也许正是通向"量子化引力"这个百年难题的另一条路径。

引力,也许并不是什么神秘的基本力,而只是信息与熵的必然结果。

若真如此,宇宙为什么要演化、为什么能长出星系和生命,答案也许就藏在这条最普通的第二定律里。

来源:S. Jones, "Could quantum information theory explain universe evolution?" Physics World, 14 Sep 2026. 报道所引研究:G. Bianconi, Physical Review D.

追踪13.4万亿个暗物质!百亿亿次超算用4天完成这场模拟

科技日报记者 刘霞 美国能源部阿贡国家实验室日前发布消息称,该机构科学家借助“极光”百亿亿次超级计算机,完成了迄今规模最大的两次宇宙学模拟。

每次模拟都追踪了13.4万亿个暗物质粒子在286亿光年宽度区域内的演化过程。

这一成果有助于科学家研究宇宙暴胀,并为分析大型巡天观测数据提供重要支撑。

左图为百亿亿次级模拟生成的全天空光锥图;右图外圈显示宇宙微波背景辐射,扇区分别展示视线速度(红/蓝)、物质密度(灰)和引力势(绿/蓝)。

图片来源: 美国阿贡国家实验室 宇宙暴胀理论认为,极早期宇宙曾经历一段短暂而剧烈的快速膨胀。

这一过程将微观量子涨落拉伸到宇宙尺度,留下微小的密度差异;随后,引力把这些差异不断放大,最终形成我们今天看到的星系、星系团和宇宙大尺度结构。

然而,暴胀背后的具体物理机制仍未完全确定。

通过研究物质在宇宙中的分布,有望找到更多线索,探索宇宙最早期的秘密。

暗物质无法被望远镜直接看见,却凭借引力主导星系形成,并塑造更大尺度的宇宙结构。

在模拟中,暗物质粒子被用作暗物质密度和速度分布的“示踪剂”,团队由此得以追踪宇宙结构跨越数十亿年的演化轨迹。

标准宇宙暴胀模型预测,早期宇宙的密度涨落服从高斯分布,也就是最简单的一类随机模式。

科学家正努力寻找其中可能存在的微小偏差,即“原始非高斯性”。

一旦发现可测量的偏差,就可能暗示暴胀时期还存在其他场、相互作用或动力学过程,从而帮助区分关于宇宙最初时刻的不同理论。

然而,这类信号极其微弱,还可能被“宇宙方差”掩盖——由于观测只能采样宇宙的有限体积,统计不确定性难以完全消除。

因此,探测此类信号需要覆盖最大宇宙尺度的超大规模模拟。

而如此规模的模拟对算力要求极高。

团队在阿贡国家实验室的“极光”超级计算机上完成了计算。

模拟及大部分数据分析约4天完成,目标正是揭示宇宙暴胀的物理本质。

这些模拟数据将助力分析多项大型巡天项目,包括美国能源部支持的暗能量光谱仪(DESI)和NASA的SPHEREx任务,两者目前均处于数据采集阶段。

模拟与前沿观测相互印证,将共同描绘出更为精细的宇宙图景,推动人类对宇宙起源与演化的探索。

来源:科技日报