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惊恐!地球竟被上百万“宇宙炸弹”包围

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-10-10

  一个很大的小行星被称作2014YB35,前两天和地球靠得很近,这个大的足够对地球造成威胁的小行星已接近地球了。

美国宇航局称,这颗小行星被归为潜在威胁的小行星,专家称不必担心。

这个小行星和地球最近的距离长达450万公里,大约是地球月球距离的11倍。

  尽管这颗小行星不会对地球造成灾难,但它还是警醒我们:地球附近到处都是危险的宇宙“炸弹”!这颗小行星的直径估计为500米,足够对地球造成毁灭性伤害,,但好在它不会撞击地球。

  但是,也不要高兴的太早。

因为据科学家估计,地球附近仅仅是直径大于140米的NEO近地天体就超过了25000个,而直径大于1公里的NEO大约有1000个。

这些天体都离地球很近,凸显出跟踪它们的主要性。

根据美国宇航局的NEO计划:平均来讲,地球每5000年就会被足球场大小的陨石撞击一次,每100万年就会遭到足以毁灭人类文明的行星撞击。

  小行星2014YB35相对地球的速度为37000公里/小时,和地球的最近距离约为450万公里。

它于2014年11月由亚利桑那大学的卡特琳娜巡天系统第一次发现。

据估计,它在2033年会再次造访地球,而且和地球的最近距离会缩小到330万公里,但仍然很安全。

尽管美国宇航局将2014YB35归为PHA,但只是表明它存在威胁地球的可能,并不是说它就一定会影响地球。

随着新观测手段的出现,人类将能够监控PHA,并更好预测它们和地球的距离,从而评估它们对地球的威胁。

  白金汉大学的天文学教授内皮尔博士说:“在未来,天体撞击地球还是很有可能发生的。

类似2014YB35的小行星,完全可能带来全球范围的灾难,并终止人类文明。

尽管这是小概率是如何回事?但一旦发生,就是毁灭性的。

”

  去年12月份,为了向世界表明小行星可能撞击地球的严峻现实。

包括BrianMay和ChrisHadfield博士在内的100多名杰出科学家,联合签署了一项声明,希望人类能够采取更多的行动来处理可能毁灭地球生命的天体。

他们希望人类探测和监控NEO的能力达到现在的100倍。

因为据估计,宇宙中存在着上百万能够给地球造成很大伤害的天体,而我们现在只知道其中的10000个,刚刚百分之一。

百分之一也意味着人类世界很有可能在没有任何准备的情况下,就遭受小行星的撞击,从而引发很大灾难。

  而最近的陨石撞击都在告诉我们,这并不是危言耸听。

  在这些中,最引人注目当属2013年2月发生在俄罗斯车里雅宾斯克的陨石。

它是100多年来最大的陨石撞击地球是如何回事?当时有数百人受伤。

而1908年发生在西伯利亚上层大气的通古斯爆炸则更加骇人听闻。

爆炸破坏的区域面积高达2000平方公里,相当于一个大城市。

  趣闻解密点评:BrianMay曾近说过,随着小行星的影响越来越深,我们越来越清晰的认识到人们的生命是多么的脆弱。

而现在,能够产生通古斯爆炸威力的小行星,我们尽管知道只有百分之一的可能性,没有人能预测下次陨石撞击地球会在何时发生,然而,这样的事情只要发生一次,我们就完了。

可见小行星的威力有多厉害,对我们造成的威胁也是相当之大。

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