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2021年2月01日 -
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探索宇宙說
科學達人,優質創作者
登月只是人類走向星空的第一步,後來我們實現了對金星的探索,對火星的探索。旅行者1號和旅行者2號還走出日球層,進入了星際空間,同時人類的觀測技術也大幅提升,目前的可觀測範圍達到了930億光年。
對宇宙認知的越多,反而讓人類越是感到擔憂。面對浩瀚的宇宙,人們一直在思考:外星文明存在嗎?其實這個問題的答案我們早已明白,只是我們不願意面對。外星文明的存在必然會對人類未來走向星空產生很多的變故,對於整個人類文明來說,外星文明的存在是機遇同時也是危機。
宇宙誕生到現在已經有138億年,在如此漫長的歲月裏,不同的時間段都應該有智慧生命的誕生。如果是這樣,外星文明的實力也是不同的,有的可能早已成為能夠跨越星際的宇宙文明,而有的則可能還處非常原始的階段,還在使用木棒和石器。那麼人類在宇宙文明中的實力在哪一個位置?
在1964年,蘇聯天文學家尼古拉·卡爾達舍夫設想了外星文明的等級,通過對不同能量的掌握程度將宇宙文明劃分為三個等級。後來科學家對這個劃分等級再進行細化,有了宇宙文明七級的劃分標准。
在這個七級的劃分標准中,最低級的是一級文明,根據能量標准指可以利用母星上的所有能源,一級文明也被稱之為行星文明。如果是按照這個標准,那麼人類現在的連一級文明也算不上,最多只能算是0.7級文明。
看到這樣的結果,相信不少朋友都非常失望,其實以掌握能量程度來對宇宙文明實力進行劃分是比較准確的一個標准,得到了科學界的普遍認可。通過這些,我們也可以看到,人類雖然走出了地球,其實還非常弱,遠遠無法跟宇宙中的那些強大文明相比。
當然,路要一步一步走,畢竟人類發展的時間還是太多了,200多年的時間能夠將科技發展到現在的樣子,已經是很了不起了。對於人類來說,我們走向星空的第一步已經完成了,那麼第二步就是努力成為一級文明,那麼要成為一級文明,人類還需要多久?科學家認為只要解決三個難題就可以了。
一、可控核聚變的實現,能源是科技文明發展的基石和關鍵。人類200多年的科技之所以發展得如此快,就是因為我們在化石能源的應用上不斷突破。能源的每一次突破都能夠帶來科技的一大進步,可是隨著人類科技的快速發展,化石能源的潛力基本已經開發到極致,很難再有巨大的提升。
人類的能源想要獲得重大突破,那麼就需要一種更強大的能源來取代化石能源。而比化石能源更為強大的能源,在人類目前的認知裏有四種,分別是核聚變,反物質,負能源,暗能量。
在這四種能量中,離我們最近的是核聚變,早在上個世紀的時候,科學家就在積極探索研究可控核聚變。它的能量等級不僅是化石能源的幾個數量級,而且還是一種完全清潔無汙染的能源。
更重要的是,可控核聚變一旦實現,人類就可以研究出更為強大的核聚變動力,可以讓飛船自由進出地球。那個時候太陽系的各個角落我們就可以自由航行,初步的太空時代就會到來。有了自由航行的飛行動力,人類就可以擺脫地球資源的束縛,整個太陽系的資源都可以為我們所用。
雖然可控核聚變是一種非常強大的能源,可以帶領人類真正走向星空,但是要實現它卻並不容易。早在50年前,有科學家就自信地說,只需要50年,人類就可以掌握可控核聚變。
可是如今50年過去了,我們在可控核聚變的道路上只是邁出了第一步,離真正的實現還有十萬八千裏。現在沒有任何一個科學家敢自信地說,再過50年,可控核聚變就可以實現並大量應用。根據科學家的保守估計,人類要實現可控核聚變,可能還需要至少100年。
二、材料學的重大突破,能源是科技發展的基石,而材料則是科技發展的保障。很多的科技要應用到現實中,都需要材料來支撐,如果材料學無法獲得突破,那麼即使能源升級了,那麼很多的科技也只能是紙上談兵,無法應用到實際中。
我們就拿可控核聚變來說,要點燃核聚變首先需要上億攝氏度的高溫,這樣的高溫是目前任何材料都無法承受的。要知道人類目前的最強的耐高溫材料也只有4000攝氏度,離一億攝氏度還差著十萬八行千裏。
當然,科學家也不期望人類能夠短時間內實現能夠抵抗一億攝氏度高溫的材料。所以可控核聚變科學家的研究方向是用磁約束來實現,即使是應用磁約束,雖然不需要能夠抵抗一億攝氏度高溫的材料,可是我們仍然需要一種更強大的耐高溫材料,否則可控核聚變也是無法實現的。
可以說可控核聚變之所以難以實現,很大程度上就是卡在了材料上。如果材料學能夠取得重大突破,或許可控核聚變離實現也就不遠了。
三、生命的突破,一級文明是行星文明,已經能夠自由探索母星系,甚至也能夠走出母星系,初步探索附近的其他星系。可是我們不要忘了,宇宙的環境跟地球是完全不同的,是一個非常惡劣的複雜環境。
宇宙是一個黑暗寒冷的真空環境,還有各種宇宙強輻射的存在。這些對於人類弱小的生命體來說,都是致命的威脅。人類的身體只要在太空中暴露一小會,那就會徹底完蛋,即使是穿上宇航服躲在空間艙內,同樣也會受到微重力以及宇宙輻射的傷害。
人類的未來是走向星空,需要長期在宇宙環境中生存,以如今人類弱小的身體,即使給我們一艘宇宙飛船,我們也無法走出太陽系探索。所以,人類要探索宇宙,成為一級文明,升級我們的身體素質是非常必要的。
可能有人會說了,生命體的進化演化是大自然賦予的,一切都要依靠大自然來完成生命體的升級。可是大自然的進化演化需要漫長的時間,人類能夠等得及嗎?如果是依靠大自然來實現生命體的突破,希望是非常渺茫的。那要怎麼辦?
其實人類走進科技時代之後,已經開始了對生命的探索研究,基因科技就是研究生命奧秘的一項科學。只要基因科技能夠獲得重大突破,那麼通過基因技術就可以給人體進行各種改造,讓我們的身體適應宇宙複雜惡劣的環境。
以上三個難題就是卡在人類向一級文明邁進道路上的三個障礙。只要將它們全部突破,人類就可以升級為一級文明。只有成為了一級文明,人類才算是初步擺脫了地球的束縛,才有了跟大自然力量對抗的實力。