
众所周知,外星人肯定存在,只不过因为科技的范围所限,所以人类并未发现实际的外星人。
那么,哪些地方很有可能是外星人存在、生活、甚至进化出外星高等文明呢?是太阳系?还是其他星系? 各种动植物共同生存的地球,在太阳系乃至银河系,都是极其特殊的存在。
直至今日,科学家们尚未在银河系之内找到除地球外第二颗存在生命的星球。
不过,科学家们相信,在更加深远的宇宙中,仍然有可能存在生命体,甚至它们的文明远远超过人类的想象。
科学家们还表示,现在不存在生命,并不意味着曾经甚至以后都不存在。
人类生活在地球上不过数百上千万年,地球诞生至今不过数十亿年,这相对于整个宇宙而言,只是极其短暂的时间,因此,很难想象,是否在其他星系的星球上,存在着与人类类似的生命。
霍金曾警告人类称,外星人是一定存在的,人类不要轻易去宇宙中寻找它们,因为我们并不知道它们是否对人类友好,如果它们充满敌意,很有可能会给整个地球带来毁灭性的灾难。

即使如此,科学家们还是十分好奇,想要继续探寻宇宙中其他生命体的踪迹,毕竟,人类是如此孤独的存在着。
1、火星 火星上贫瘠干旱的土地让人们从致力于寻找火星小绿人转向寻找简单的生命形态。
但是,有证据证明火星曾经有一个更温暖、更潮湿的过去。
干涸的河床、极地冰盖、火山和只有在水中才会形成的矿物质都已在火星上找到。
2008年,美国宇航局凤凰号火星车传回了它所发现的冰块照片。
这是在寻找液态水的过程中所取得的重大发现,而液态水则是生命存在的关键要素。
次年,生命存在的另一个关键要素也被找到。
美国宇航局科学家们在火星大气层中发现了甲烷,这表明这颗行星仍然具有活力。

2、木卫二 木卫二冰冷的环境似乎并不适合生命存在。
事实上,它不仅仅可能是简单微生物的家园,也有可能存在复杂的生命。
科学家们论证了数年后认为,在木卫二冰质表层之下隐藏着一个海洋,其中甚至含有氧气。
3、木卫四 美国宇航局科学家曾经一直将木卫四定性为一颗死寂的卫星,直到后来发现在其表层之下可能存在一个咸水海洋后,他们才改变这种看法。
美国宇航局伽利略号太空船分别于1996年和1997年两次近距离飞越木卫四时,发现了木卫四的磁场变化,这种变化意味着电流的存在。
2001年,伽利略号太空船又发现一颗小行星曾经撞击过木卫四,并形成了瓦哈拉撞击盆地。
通常,这种撞击事件会产生强烈的冲击波,冲击波波及整个星体。
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.
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