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人类什么时候才能达到一级宇宙文明?

2020-08-14心灵

按卡尔萨根给出的标准,人类文明的总功率达到1E16瓦即可认定为卡尔达肖夫文明指数Ⅰ型文明。这是1后面有16个0的数字,一亿亿。

目前人类文明的总功率约2E13瓦,在过去三百年里平均每年增长2.5%~3%,设今后四五百年内还能维持平均每年2.5%的增长趋势,则人类文明需要约 252年 来发展到总功率1E16瓦。就是说,人类将在公元2270年代初达到卡尔萨根的标准下的Ⅰ型文明。

按卡尔达肖夫本来的标准,人类文明的总功率要达到1.74E17瓦才能算是Ⅰ型文明,发展速度沿用平均每年2.5%来估算的话,人类文明需要约 368年 来发展到总功率1.74E17瓦。就是说,人类将在公元2380年代末达到本来的标准下的Ⅰ型文明。

技术乐观主义者认为增长率本身也会增长,能够超过3%。你用每年5%来计算的话,人类文明需要约186年来发展到总功率1.74E17瓦。这就是说, 一二百年 的时间足够了。

技术奇点论者认为人类文明的总功率的增长率会在2045~2075年左右技术奇点到来后发散,人类可能被立即消灭,也可能一步建成Ⅱ型文明并开始向宇宙扩张。

卡尔达肖夫文明指数原本是苏联天文学家尼古拉·卡尔达肖夫提出的概念:

宇宙中的文明可分为三个等级。

  • Ⅰ型文明可使用母星上的全部能源。
  • Ⅱ型文明能收集整个恒星系统的能源。对我们来说就是完全掌控太阳的输出。
  • Ⅲ型文明可以利用整个星系的能源。
  • 地球上的卡尔达肖夫文明指数Ⅰ型文明的功率,按照地球的输入能量计算需要达到1.74E17瓦。

    卡尔萨根将这个标准设为1E16瓦,并设定了以下公式来计算未达标时的文明等级:

    K=\frac{log_{10}P-6}{10}

    K为文明等级指数,P为文明的功率。将我们现有的2E13瓦代入公式可以得到0.7301。这就是一些科普提到我们现在是0.7级文明或0.73级文明的出处。

    一般会谈这个的科学家对人类达到Ⅰ型文明还是较为乐观的,认为一百到二百年内就可以实现。

    将这个过分简化地普及给大众的时候,表达往往非常不严谨,以至于大众产生许多的误解。Ⅰ型文明并不讲究「控制母星的一切」,卡尔达肖夫所称的「母星上的全部能源」的估计值是按太阳辐射计算的,并不包括地球内部的衰变热,更别提利用地球上的核材料了:他允许你用核材料去达成这个值而已。