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小編的世界 優質文選 文明

宇宙頂級文明能厲害到什麼程度?


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2021年2月07日 -
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優美生態環境保衛者

優質創作者

人類對能源的利用直接推動了文明程度的提升

縱觀地球人類文明的發展史,固然離不開科學理論和技術的發展,也離不開人類對自然環境的適應、改造程度,其實更加離不開的就是對物質和能量的利用效率。在原始文明階段,人類是直接將自然界中的物質作為人們的生活資料,完全接受自然的控制,對自然的開發、利用和改造的能力非常有限。

在工業文明階段,隨著科技和生產力的不斷發展,人類對自然的適應、利用和改造的能力取得突破性提升,對物質和能源的認知和利用水平開始發生翻天覆地的變化。人類進入工業文明的標志就是18世紀中葉蒸汽機的發明和使用。到了19世紀70年代,電力的廣泛使用,成為第二次工業文明開啟的標志,在此進程中,無數以電力為能源的機器、設備、工具得以繁榮發展,同時人類對能源轉化和利用的理論研究和實踐越來越豐富,極大地推動了人類社會文明程度的提升。

到了20世紀80年代,隨著科學技術的進一步發展,人類社會進入第三次工業文明階段,這一階段的主要標志是原子能、生物技術、新材料、空間技術為主要標志,這一階段也被視為信息技術革命階段。截至目前,全世界仍然處於第三次工業文明階段,而且所涉及的領域也越來越深入、越來越廣泛,毫不誇張地說,目前誰掌握了新能源、新材料、新信息技術、新空間技術,誰占據了科技發展的至高點,誰就會擁有更多的話語權和支配力。

通過以上對人類文明發展進程的簡單介紹,大家可以看出,對能源的利用質量和效率,是決定著文明程度達到哪個程度的重要標志之一,能源問題達一發而動全身,幾乎所有領域的技術進步,都離不開能源利用方式的重大變革。

科學家對宇宙文明程度等級的劃分

為了衡量一個文明形式在科學技術方面的等級,在上個世紀60年代,前蘇聯科學家尼古拉·卡爾達肖夫,正是基於一個文明形式對能量的可控利用總規模這個前提,在進行地外生命相關研究時,提出了著名的卡爾達肖夫指數模型,對宇宙中包括人類文明在內、其它可能存在的智慧文明進行了系統分類。

通過這個指數模型,將智慧文明劃分為三類,即行星文明、恒星文明和星系文明。其中,行星文明(I級)可以利用該行星上能夠接收到的恒星輻射能量,達到可以完全利用行星上資源和能量的程度。恒星文明(II級)是可以有效利用整個恒星系中所有的能量,達到能夠將這些能量在恒星系內進行任意傳輸和利用的程度。星系文明(III級)是可以有效利用所在的整個星系中的所有能量,達到可以在整個星系內自由穿梭和瞬間轉移的程度。

對以上三種文明形式,卡爾達肖夫也給出了界定的標准,即I級文明可以完全控制和使用的能量值最少要達到10^16瓦,II級文明最少要達到10^26瓦,III級文明至少要達到10^36瓦。雖然地球上能夠接收到的太陽輻射能總功率為1.7*10^17瓦,但人類能夠有效利用的比例還太低,僅為萬分之五左右,即介於10^13-10^14瓦之間,人類文明要達到I級文明還需要將能量利用能力提高約1000倍才可以,所以現在地球上人類文明的等級還只有0.7級。

宇宙頂級文明可能存在嗎?

地球誕生的歷史有46億年的時間,而地球上最早的生命形式可能誕生於38億年前,而人類祖先正式登上歷史的舞台,也僅有500多萬年的時間。幾十億年的漫長醞釀,才使地球上產生0.7級的文明,而且地球所處的恒星系位置、存在液態水、擁有穩定的磁場和大氣層環境等方面,對於碳基生命的形成和發展,還具有得天獨厚的優勢,即使這樣,也需要了至少30多億年的時間。

如果以地球生命的產生、人類文明的發展曆程為標准,要想達到完整的行星文明,起碼還得需要上萬或者幾十萬年,而達到恒星文明起碼還得再多個上億年的時間,而要想達到星系文明,縱使從138億前宇宙大爆炸的時間點算起,這個時間也不夠,所以,按照卡爾達肖夫的指數模型,截至目前,整個宇宙中似乎還不存在著III級這樣的頂級文明。

那麼宇宙中是否存在著II級的恒星文明呢?雖然目前為止我們還沒有發現,但是由於我們的觀測條件和探測技術,針對整個宇宙空間來說還是非常非常初級,所以我們不能否認恒星文明的存在。只是這種文明在形成和發展過程中,受到的制約因素會非常多,比如巨大行星的撞擊、恒星的消亡、超新星大爆發引發巨量粒子流沖擊等等,而這些“滅頂之災”,顯然是II級文明(還脫離不了恒星範圍)所能夠有效解決的。因此,II級文明有可能存在,但存在的幾率較小。