世超最近上網(wǎng)沖浪的時候發(fā)現(xiàn)個離奇的事兒，說是讓你電腦藍屏的，可能既不是軟件也不是硬件，而是“宇宙射線”。

帖子里網(wǎng)友提到，火狐瀏覽器崩潰報錯的原因中，有 10% 是宇宙射線的鍋。

具體來說，就是光年之外的高能宇宙粒子，越過諸多星系，穿過大氣層，最后打到了你電腦的內(nèi)存上，干擾了原來的數(shù)據(jù)，然后電腦讀取出錯，宕機了。。。

乍一聽，好像還真有幾分道理，畢竟之前就有過類似的事件。

比如 2013 年的時候，宇宙射線就幫助了一位玩家速通馬里奧。

當時一位叫 DOTA_Teabag 的玩家正在家里直播《超級馬里奧 64》，跟另一位叫 MidBoss 的玩家競速。

他操控著馬里奧正常的落到了一個平臺上，但突然毫無征兆的就被傳送到了上面一層，跳關(guān)了。

這一傳直接越過了本來要慢慢走的路線，節(jié)省了大量時間，不止觀眾和對手繃不住了，他自己也懵逼了。

于是社區(qū)里的大伙兒都開始嘗試復(fù)刻這個操作，但顯然是觸發(fā)不了的。

因為這就不是操作的問題，也不是什么游戲彩蛋，而是可遇不可求的隨機 BUG。

兩年后，甚至有人拿出 1000 美元作為懸賞，只為找到導致這個 bug 的罪魁禍首。但又幾年過去了，還是沒人成功。

直到 2020 ，才有人通過細致的內(nèi)存數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，問題的根源是單個的“比特翻轉(zhuǎn)”，就是原來的一位數(shù)據(jù)突然被修改了。

其中，宇宙射線的嫌疑最大。根據(jù)推測，那天直播的 N64 游戲機里，有射線擊中了內(nèi)存，射線里的粒子撞向了硅原子核，打出了各種帶電的碎片。

隨后這些碎片在存儲區(qū)域中沉積電荷，觸及了臨界值，把這一位的“0”和“1”數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)了。

而數(shù)據(jù)對比顯示，只要把馬里奧的高度值從 C5837800 變成 C4837800，換一位，剛好就能觸發(fā)向上的指令，飛到上面的樓層。

YouTube 作者 Veritasium 制作的對比效果

如果是內(nèi)存硬件損傷，游戲機制等顯性的原因，其實都不用懸賞，這 BUG 早就會被復(fù)刻出來，因為這些都是持續(xù)而且有痕跡的。

但這次是隨機的，單個的比特翻轉(zhuǎn)。相比其他原因，宇宙射線確實更符合這種作案特點：極低概率并且不留痕跡，不得不說太專業(yè)了。

但話說回來，差友們有沒有發(fā)現(xiàn)這例子距今已經(jīng)十四年了。沒錯，這么長時間了，有名的事件基本就這一個。。。

原因無他，概率實在是太小了。不管是速通馬里奧的神之一跳，還是帖子里把故障都賴給宇宙射線，其實都帶點調(diào)侃的成分，畢竟這事兒能成條件太苛刻了。

首先射線里的粒子得穿過大層，和空氣中的粒子各種交鋒碰撞，碰撞的結(jié)果就是層層炸開，產(chǎn)生級聯(lián)反應(yīng)，形成像大喇叭一樣的空氣簇射。

而簇射中的絕大多數(shù)其實都到不了地面，一些帶電的粒子基本在路上就被磨掉了。

其次，就算某個穿透力極強的粒子正好命中內(nèi)存上的某個單元，也不一定能夠造成足夠大的撞擊反應(yīng)，使比特翻轉(zhuǎn)過來。

最后，就算它把比特翻轉(zhuǎn)了，也還得是運行著關(guān)鍵指令的特定比特位才行，要不根本沒影響。

如此一來，才能正好導致這種能感覺到的比特翻轉(zhuǎn)事件。

整件事情太過離奇，甚至有些科幻，大伙兒又都喜歡看樂子，所以才“選擇性”的弱化了其他可能性，認準這宇宙射線。

但其實，很多導致崩潰宕機的“比特翻轉(zhuǎn)”，并不一定是宇宙射線干的。

就比如在開頭帖子里講的火狐瀏覽器崩潰中，報告其實只說了崩潰有 10% 是比特翻轉(zhuǎn)引起的，至于又是什么導致了比特翻轉(zhuǎn)，人可沒說是宇宙射線。

而且根據(jù) 2024 年巴塞羅那超級計算中心的一篇論文調(diào)查，現(xiàn)代內(nèi)存比特翻轉(zhuǎn)的原因大頭并不是宇宙射線，而是內(nèi)存顆粒自身的弱點和一些環(huán)境因素，比如設(shè)備老化，材料輻射，電磁干擾，熱效應(yīng)等等。

所以對咱普通人來說，沒必要太擔心這天外來客的攻擊，畢竟咱平時刮刮樂都難中 10 塊錢，與其擔心內(nèi)存被擊中宕機，還不如買之前好好挑一挑呢。

不過，雖然對于普通人沒啥大影響，但要是把高度拉到空中，大氣層逐漸變薄，就得重新打量它一下了。

因為原理上講，宇宙射線射向地球，就像子彈射進水里一樣，勁兒是越來越小的，雖然地面上它沒那么堅挺，但高空中，它的危害比想象的要大很多。

根據(jù) NASA 的研究資料，對電子設(shè)備干擾較大的是簇射里的次級中子，它們在大氣里的密度是隨著高度上升明顯增加的，在大約 18 到 20 千米附近達到峰值。

而飛機巡航的高度大概是 10 到 12 千米，這個高度的中子密度足足是海平面的 300 倍。

所以對于飛機而言，宇宙射線的沖擊不得不防。

比如在去年的 10 月 30 日，路透社報道，一架從墨西哥飛往美國的空客 A320 飛機突然出現(xiàn)了非指令式俯沖，機頭向下，7 秒鐘內(nèi)下降了 30 多米，機上多人因此撞向艙頂和座椅而受傷。

根據(jù)空客公司的事故調(diào)查顯示，指令失控很可能就是因為這些外太空的微小高能粒子，穿過電子設(shè)備，干擾了控制器的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

俯沖過程的再現(xiàn)與模擬。來源：Mayday

其實吧，這也不是空客老大哥第一次遇到這事兒了，早在 2008 年的時候，就有過一次類似的失控俯沖事件，而且受傷人數(shù)更多。

當初的調(diào)查顯示飛機控制的算法確實存在一定局限性，缺乏針對這種意外的特殊措施。

但由于該事件當時是唯一一例，所以升級完飛控的算法，除了加一加抗輻射的保護層， 也沒什么更好的招兒了。

但顯然，極低的概率也不是不會發(fā)生，再加上近些年芯片尺寸越來越小，更容易受到干擾導致比特翻轉(zhuǎn)，這次的事件也就沒那么意外了。

好在后續(xù)空客發(fā)布緊急通告，讓全球約 6000 架 A320 飛機（現(xiàn)役的半數(shù)）執(zhí)行了修復(fù)工作，后續(xù)再碰到類似情況應(yīng)該就能夠更好的應(yīng)對了。

當然，就數(shù)據(jù)來說，倒也不用擔心太多，因為這種事件是 2800 萬飛行小時才可能出現(xiàn)一例的極罕見情況。

大氣層中尚且如此，沒了這面厚厚的盾牌，太空中的衛(wèi)星和航天設(shè)備面臨的情況只會更加嚴峻。

2024 年 12 月，歐洲空間局發(fā)布了一份報告，對 3 顆在軌 10 年的衛(wèi)星進行了數(shù)據(jù)分析。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)比特翻轉(zhuǎn)在太空不僅已經(jīng)是常態(tài)了，還是破壞任務(wù)數(shù)據(jù)、導致設(shè)備功能失效的核心元兇。

尤其是當衛(wèi)星位于南大西洋區(qū)域時，地球磁場凹陷，無法阻隔更多太空射線，翻轉(zhuǎn)頻率激增。

所以太空中的電子設(shè)備往往會為了對抗這些輻射多套幾層護甲，用鋁、鉭等材料包裹敏感電子箱體。

當然，除了護甲，內(nèi)部設(shè)計上，電子設(shè)備里面也會額外做三模（TMR），四模（QMR）等冗余。

每多一模，就多一條一樣的電路作保險，哪怕某一條出錯了，還有其他幾份并行運行，少數(shù)服從多數(shù)，從而保證結(jié)果更加可靠。

但回過頭仔細想想，地球確實把我們保護得太好了，宇宙射線遍布本來就是太空的常態(tài)。

比如有的宇航員在回憶時會提及，在空間站中經(jīng)常會有眼前閃光的感覺，其實就是這些射線在穿過人腦的視覺神經(jīng)。

而隨著我們的電子設(shè)備越來越多，以前還算稀有的比特翻轉(zhuǎn)，往后肯定會更加頻繁。

尤其在一些算力中心，芯片的部署非常密集，這種翻轉(zhuǎn)已經(jīng)從“理論風險”變成了“日常管理”。

比如服務(wù)器中都會配置 ECC 這種自帶糾錯能力的內(nèi)存，做更多的冗余設(shè)計，或者干脆在外部加固，用種種方式降低宇宙射線或者別的原因?qū)е碌腻礄C損失。

因為當數(shù)以萬計甚至十萬計的顯卡共同運行時，一旦忽略這種潛在的翻轉(zhuǎn)風險，就會付出天文級的算力浪費。

總的來說，地球遭受宇宙射線的轟擊已經(jīng)上億年了，我們與之戰(zhàn)斗不過才區(qū)區(qū)幾百年，經(jīng)驗還是太少。

雖然現(xiàn)在看起來影響不大，但也能看出當前的電子設(shè)備還是相當脆弱的，說不定哪天來個密集的射線風暴，咱的設(shè)備就得全部 GG。

所以下次當你玩游戲莫名卡死，或者沒保存文章藍屏的時候，你大可以抬起頭仰望星空，理直氣壯地豎個中指：

“哪兒來的這么不懂事的恒星啊，你沒事兒瞎炸什么！”

撰文：風華

編輯：早起 & 江江 & 面線

美編：素描

圖片、資料來源：

路透社，紐約時報，YouTube Veritasium，英偉達，歐洲空間局，mayday，bigthink，STCE，F(xiàn)MI，小紅書