一到十级文明,宇宙中的神级文明,其层次有多高?

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卡尔达舍夫尺度是一种根据文明能够使用的能量来衡量文明技术进步水平的方法一到十级文明。它是由苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫于1964年提出的。该尺度表有三个指定类别:

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一类文明——也称为行星文明——可以使用和储存地球上所有可用的能量。

第二类文明——也称为恒星文明——可以利用其行星母星的总能量(最流行的假设概念是戴森球——一种将包含整个恒星并将能量转移到行星的装置)。

第三类文明——也称为银河文明——可以控制整个宿主星系的能量,这就是神级文明的范畴了吧。

这个尺度是假设性的,把能量消耗看做宇宙尺度。此后,提出了各种扩展比额表的建议,包括更宽范围的功率水平(0、4和5类)和使用纯功率以外的指标。

1964年,卡尔达舍夫根据文明可用的力量大小,定义了三个等级:

第一类文明的技术水平,能够利用从母星辐射在行星上的所有能量(对于地球-太阳系统,这个值接近1.74×10^17瓦),比目前地球上获得的能量高五个数量级以上,能量消耗约为4×10^19 erg/sec (4 × 10^12瓦)。天文学家吉列尔莫·勒马钱德称这是一个接近当代地球文明的水平,其能量相当于地球上太阳的辐射量,介于10^16瓦和10^17瓦之间。

第二类能够利用自身恒星辐射能量的文明。例如,成功建造戴森球体的阶段——其能量消耗约为4×10^33 erg/sec。勒马查德称这是一个能够利用和引导恒星全部辐射输出的文明。能量利用率将相当于太阳的亮度,大约4×10^33 erg/sec(4×10^26瓦)。

第三类拥有银河系规模能量的文明,其能量消耗约为4×10^44 erg/sec。勒马查德称这是一个文明,它可以获得相当于整个银河系亮度的能量,大约4×10^44 erg/sec (4×10^37瓦)。

根据天文学家和作家卡尔·萨根的说法,人类目前正经历一个技术青春期阶段,典型的即将达到第一类卡尔达舍夫规模文明。

目前,人类还没有达到一类文明。物理学家和未来学家加来道雄提出,人类可能在100-200年后达到第一类状态,在几千年后达到第二类状态,在10万到一百万年后达到第三类状态。

提到这个问题,就不得不先对卡尔舍夫等级做个介绍。卡尔舍夫等级只能算是一种假说,最初由前苏联天文学家尼古拉·卡尔舍夫于1964年提出。根据一个文明所能够利用的能量级别,卡尔舍夫等级将宇宙中的文明分成三个等级:I型、II型和III型。

一到十级文明,宇宙中的神级文明,其层次有多高?

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具体的:

一到十级文明,宇宙中的神级文明,其层次有多高?

Ⅰ型文明——行星系文明:能够利用整个行星的能源,活动范围在本行星、太空轨道及邻近行星。

Ⅱ型文明——恒星系文明:能够利用整个恒星系的能源,活动范围在本恒星系及邻近恒星系。

Ⅲ型文明——星系文明:能够利用整个星系的能源,活动范围在星系团。

值得一提的是,Ⅱ型文明开采恒星能源的方式可能就是所谓的戴森球,通过一系列环绕恒星的卫星构建出一种球状结构进行能源采集。

按照卡尔舍夫等级来看,人类文明现在还很落后,只处于0.7-0.8个Ⅰ型文明。那么,人类何时才能达到Ⅰ型文明的水准呢?

这是一个开放性问题,因为一个文明的发展速度是非线性的。在某个时间段,文明可能出现爆发式发展,用《三体》中的话说就是技术爆炸;而过了这个时期,文明发展的速度可能又会减缓。

不过,还是有人对此进行预测,比如著名的理论物理学家加来道雄。他认为,人类可能在100-200年后达到I型文明,在几千年后达到II型文明,而在10万-100万年后达到III型文明。当然,这只是一个非常粗糙的预测。

无论如何,这至少告诉我们一个道理——人类文明还有很长的路要走。

2022-06-10

2022-06-10