地球在宇宙中的位置可能已经暴露给了外星人,这是一个让人不安的思想。

我们还在为之犯得上足够的思考么?霍金曾经警告人类停止搜寻外星文明的活动,如果外星文明找到人类,我们有没有可能将会面临一场灾难呢?
人类自古以来就一直对"外面"的世界感到好奇。
对于外星生物的存在也有着浓烈的想象力。
在过去的几十年里,人类为寻找外星文明付出了很多努力。
我们通过向太空深处发射探测器、广播电波等方式,试图与外星文明建立联系。
但这些都是单方面的努力,我们并不能确定会有外星文明正同时寻找我们。
霍金关于外星文明的理论受到了广泛关注。
他认为,如果真的存在外星文明,那么它们可能拥有远超人类的科技和知识。
他们也可能是好的,但也有可能是恶的。
如果恶势力的文明发现了我们,他们很可能会侵略我们,或者利用我们。

因此霍金主张我们应该停止向宇宙发射探测器。
不要向外界发出类似于"地球居民欢迎外星人"的消息。
甚至应该尽可能地减少在太空中发出的电波。
但是我们应该考虑到,人类自身的文明发展以及地球上的其他物种也可能已经被外星生命发现了。
外星生命发现地球是一个类似西游记或阿凡达的情景。
人类文明和其他物种有着丰富多彩且高度复杂的文化和社会,有着多样性和美丽。
外星生命很可能对此感到好奇,并带着和平和探究的心态来到地球。
我们现在拥有的科技和文明水平还远远无法与外星文明相比。
我们很难想象未来的外星文明将会是什么样子的。
如果外星文明真的找到了人类,我们除了用不同的科技运用与不同文化的交流来保护我们这个星球,我们还有什么选择?
我们必须正视,也非常有必要了解外星文明的意图。
外星文明有可能具有超凡的科技能力,但也有可能仍处于原始的开拓阶段。
我们要了解他们的文化、战争方式等等。
我们也必须准备好,必须尽早制定应对外星文明威胁的计划和技术。

这些技术包括:研制新型武器、改进制造工艺、增强太空和星际航行能力,等等。
人类必须提高警惕,要与外星文明保持沟通,了解他们的命运和意图。
同时,也要采取严密的防范措施,对外来入侵做好防护。
阻止外星文明对人类社会的侵略。
通过侦察、隐匿等手段保护自己。
在最后,作为一个未知且不可承受的未知,外星文明威胁的恐惧是真实的。
但人们不应该消沉和惊慌失措。
我们要大力研究太空科技,应对可能出现的挑战,同时也要建立联合体来保护地球,使其成为一个安全的居住之所。
我们有自己的生活,有着自己的家园。
们不会轻易被外来力量消灭。
我们会保护好自己,保护好自己的家园。
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