你的电脑蓝屏,有可能是被宇宙粒子打了

差评·2026年04月08日 10:06
让你电脑蓝屏的,可能既不是软件也不是硬件,而是“宇宙射线”

世超最近上网冲浪的时候发现个离奇的事儿,说是让你电脑蓝屏的,可能既不是软件也不是硬件,而是“宇宙射线”。

帖子里网友提到,火狐浏览器崩溃报错的原因中,有 10% 是宇宙射线的锅。

具体来说,就是光年之外的高能宇宙粒子,越过诸多星系,穿过大气层,最后打到了你电脑的内存上,干扰了原来的数据,然后电脑读取出错,宕机了。。。

乍一听,好像还真有几分道理,毕竟之前就有过类似的事件。

比如 2013 年的时候,宇宙射线就帮助了一位玩家速通马里奥。

当时一位叫 DOTA_Teabag 的玩家正在家里直播《超级马里奥 64》,跟另一位叫 MidBoss 的玩家竞速。

他操控着马里奥正常的落到了一个平台上,但突然毫无征兆的就被传送到了上面一层,跳关了。

这一传直接越过了本来要慢慢走的路线,节省了大量时间,不止观众和对手绷不住了,他自己也懵逼了。

于是社区里的大伙儿都开始尝试复刻这个操作,但显然是触发不了的。

因为这就不是操作的问题,也不是什么游戏彩蛋,而是可遇不可求的随机 BUG。

两年后,甚至有人拿出 1000 美元作为悬赏,只为找到导致这个 bug 的罪魁祸首。但又几年过去了,还是没人成功。

直到 2020 ,才有人通过细致的内存数据发现,问题的根源是单个的“比特翻转”,就是原来的一位数据突然被修改了。

其中,宇宙射线的嫌疑最大。根据推测,那天直播的 N64 游戏机里,有射线击中了内存,射线里的粒子撞向了硅原子核,打出了各种带电的碎片。

随后这些碎片在存储区域中沉积电荷,触及了临界值,把这一位的“0”和“1”数据翻转了。

而数据对比显示,只要把马里奥的高度值从 C5837800 变成 C4837800,换一位,刚好就能触发向上的指令,飞到上面的楼层。

YouTube 作者 Veritasium 制作的对比效果

如果是内存硬件损伤,游戏机制等显性的原因,其实都不用悬赏,这 BUG 早就会被复刻出来,因为这些都是持续而且有痕迹的。

但这次是随机的,单个的比特翻转。相比其他原因,宇宙射线确实更符合这种作案特点:极低概率并且不留痕迹,不得不说太专业了。

但话说回来,差友们有没有发现这例子距今已经十四年了。没错,这么长时间了,有名的事件基本就这一个。。。

原因无他,概率实在是太小了。不管是速通马里奥的神之一跳,还是帖子里把故障都赖给宇宙射线,其实都带点调侃的成分,毕竟这事儿能成条件太苛刻了。

首先射线里的粒子得穿过大层,和空气中的粒子各种交锋碰撞,碰撞的结果就是层层炸开,产生级联反应,形成像大喇叭一样的空气簇射。

而簇射中的绝大多数其实都到不了地面,一些带电的粒子基本在路上就被磨掉了。

其次,就算某个穿透力极强的粒子正好命中内存上的某个单元,也不一定能够造成足够大的撞击反应,使比特翻转过来。

最后,就算它把比特翻转了,也还得是运行着关键指令的特定比特位才行,要不根本没影响。

如此一来,才能正好导致这种能感觉到的比特翻转事件。

整件事情太过离奇,甚至有些科幻,大伙儿又都喜欢看乐子,所以才“选择性”的弱化了其他可能性,认准这宇宙射线。

但其实,很多导致崩溃宕机的“比特翻转”,并不一定是宇宙射线干的。

就比如在开头帖子里讲的火狐浏览器崩溃中,报告其实只说了崩溃有 10% 是比特翻转引起的,至于又是什么导致了比特翻转,人可没说是宇宙射线。

而且根据 2024 年巴塞罗那超级计算中心的一篇论文调查,现代内存比特翻转的原因大头并不是宇宙射线,而是内存颗粒自身的弱点和一些环境因素,比如设备老化,材料辐射,电磁干扰,热效应等等。

所以对咱普通人来说,没必要太担心这天外来客的攻击,毕竟咱平时刮刮乐都难中 10 块钱,与其担心内存被击中宕机,还不如买之前好好挑一挑呢。

不过,虽然对于普通人没啥大影响,但要是把高度拉到空中,大气层逐渐变薄,就得重新打量它一下了。

因为原理上讲,宇宙射线射向地球,就像子弹射进水里一样,劲儿是越来越小的,虽然地面上它没那么坚挺,但高空中,它的危害比想象的要大很多。

根据 NASA 的研究资料,对电子设备干扰较大的是簇射里的次级中子,它们在大气里的密度是随着高度上升明显增加的,在大约 18 到 20 千米附近达到峰值。

而飞机巡航的高度大概是 10 到 12 千米,这个高度的中子密度足足是海平面的 300 倍。

所以对于飞机而言,宇宙射线的冲击不得不防。

比如在去年的 10 月 30 日,路透社报道,一架从墨西哥飞往美国的空客 A320 飞机突然出现了非指令式俯冲,机头向下,7 秒钟内下降了 30 多米,机上多人因此撞向舱顶和座椅而受伤。

根据空客公司的事故调查显示,指令失控很可能就是因为这些外太空的微小高能粒子,穿过电子设备,干扰了控制器的关键数据。

俯冲过程的再现与模拟。来源:Mayday

其实吧,这也不是空客老大哥第一次遇到这事儿了,早在 2008 年的时候,就有过一次类似的失控俯冲事件,而且受伤人数更多。

当初的调查显示飞机控制的算法确实存在一定局限性,缺乏针对这种意外的特殊措施。

但由于该事件当时是唯一一例,所以升级完飞控的算法,除了加一加抗辐射的保护层, 也没什么更好的招儿了。

但显然,极低的概率也不是不会发生,再加上近些年芯片尺寸越来越小,更容易受到干扰导致比特翻转,这次的事件也就没那么意外了。

好在后续空客发布紧急通告,让全球约 6000 架 A320 飞机(现役的半数)执行了修复工作,后续再碰到类似情况应该就能够更好的应对了。

当然,就数据来说,倒也不用担心太多,因为这种事件是 2800 万飞行小时才可能出现一例的极罕见情况。

大气层中尚且如此,没了这面厚厚的盾牌,太空中的卫星和航天设备面临的情况只会更加严峻。

2024 年 12 月,欧洲空间局发布了一份报告,对 3 颗在轨 10 年的卫星进行了数据分析。

结果发现比特翻转在太空不仅已经是常态了,还是破坏任务数据、导致设备功能失效的核心元凶。

尤其是当卫星位于南大西洋区域时,地球磁场凹陷,无法阻隔更多太空射线,翻转频率激增。

所以太空中的电子设备往往会为了对抗这些辐射多套几层护甲,用铝、钽等材料包裹敏感电子箱体。

当然,除了护甲,内部设计上,电子设备里面也会额外做三模(TMR),四模(QMR)等冗余。

每多一模,就多一条一样的电路作保险,哪怕某一条出错了,还有其他几份并行运行,少数服从多数,从而保证结果更加可靠。

但回过头仔细想想,地球确实把我们保护得太好了,宇宙射线遍布本来就是太空的常态。

比如有的宇航员在回忆时会提及,在空间站中经常会有眼前闪光的感觉,其实就是这些射线在穿过人脑的视觉神经。

而随着我们的电子设备越来越多,以前还算稀有的比特翻转,往后肯定会更加频繁。

尤其在一些算力中心,芯片的部署非常密集,这种翻转已经从“理论风险”变成了“日常管理”。

比如服务器中都会配置 ECC 这种自带纠错能力的内存,做更多的冗余设计,或者干脆在外部加固,用种种方式降低宇宙射线或者别的原因导致的宕机损失。

因为当数以万计甚至十万计的显卡共同运行时,一旦忽略这种潜在的翻转风险,就会付出天文级的算力浪费。

总的来说,地球遭受宇宙射线的轰击已经上亿年了,我们与之战斗不过才区区几百年,经验还是太少。

虽然现在看起来影响不大,但也能看出当前的电子设备还是相当脆弱的,说不定哪天来个密集的射线风暴,咱的设备就得全部 GG。

所以下次当你玩游戏莫名卡死,或者没保存文章蓝屏的时候,你大可以抬起头仰望星空,理直气壮地竖个中指:

“哪儿来的这么不懂事的恒星啊,你没事儿瞎炸什么!”

本文来自微信公众号“差评X.PIN”,作者:风华,编辑:早起 & 江江 & 面线,36氪经授权发布。

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