@ 2017.04.01 , 12:00

诸君,我喜欢能量——什么是卡尔达肖夫指数

我们的社会已经到达了一个转折点。著名的理论物理学家加来道雄表示,未来100年的科学发展将会决定人类到底是坠入地狱还是升上天堂。我们到底是只能停留在〇型文明,还是飞出个未来?

当一个文明的规模越来越大,科技越来越发展的时候,人口和机器对能量的需求也会迅速上升。根据这种原理,我们就可以基于一个文明所能利用的能量多少(原始版本中仅包括用于交流信息的能量)来衡量这个文明的科技发展程度,也就是所谓的“卡尔达肖夫指数”。

1964年,俄国的天体物理学家,想通过太空信号寻找地外生命的尼古拉·卡尔达肖夫,首次设想了这种估计方法:I/II/III型文明分别对应10¹⁶/10²⁶/10³⁶W。随后,其他科学家把这个概念扩展到了IV/V型文明:10⁴⁶W/不单是我们所在的宇宙,更包括所有宇宙在所有时间上的能量总和(美漫既视感)。不仅是能量多少,连整个文明所掌握的知识量也包括在这个指数里。

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地球>>太阳系>>银河系>>系外宇宙

现在的人类还只是处在〇型文明当中,我们仍然在悲催地依赖着地球上的化石燃料。但是加来道雄估计在100~200年之内,人类就能进入I型文明。

一个I型文明可以利用太阳落在自身行星上的所有能量,甚至可以储存能量以应对日后的人口增长;这相当于目前地球所有能量产出的十万倍。而这种控制能量的能力也意味着我们可以操控地球上的自然力量,包括火山、天气甚至地震(起码理论上可以)!你可能想都想象不出这种天方夜谭,但是这仅仅是故事的开始而已。

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包围着一颗恒星的戴森球

接下来的II型文明可以控制整个太阳并利用其能量。在许多恒星控制装置中,“戴森球”是最受欢迎的一种理论设计:环绕着恒星的每一寸表面,收集它所放出的(几乎)所有能量,传送到一颗行星上以便日后使用。另一种设计中,如果我们能控制核聚变,一个真正的“人造太阳”也可以满足这种文明的能量需求。把反应堆送上环日轨道,慢慢地吸干太阳的氢气来进行反应,想想都有点残忍呢。

这么多的能量对一个物种来说意味着什么?额,至少按现在已知的科学知识来说,一个II型文明是不可能被摧毁的。比如说,人类在地球上发展到了这种程度,然后一个月球大小的天体冲进太阳系向地球直飞过来。我们可以直接把它气化、把地球挪一下位置、或者把木星移到前面当盾牌——哎哟,不错哦?

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艺术家心目中的半机械人

而在III型文明,我们掌握了关于能量的一切知识,可以在银河系中穿梭自如,终于成为了真正的高级种族。经过了无数岁月的进化,我们在生物学层面或者整体架构上都已经适应了III型文明,变得和当年女娲捏出来的小泥人儿大相径庭。半机械人主宰着高度发达的社会,没经过改造的自然人则被视为残废、原始的低等亚种。

能够进行“自我复制”的机器将会广布整个星系,占领一个又一个的恒星并修建戴森球,最终组成一张能量网为母星供能。但是用这种方式来控制整个星系有几个问题,换句话说,整个文明仍要屈服于物理定律之下,特别是光速的限制。除非TA们能制造出实用的曲速引擎,或者用纯能量缓冲器(immaculate energy cache,实在不知道是什么意思…)来操控虫洞进行瞬间传输,不然最多就只能组个银河(而不是宇宙)护卫队了。

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流浪地球的外星小两口

卡尔达肖夫觉得IV型文明“太”先进了,III型文明已经到达了任何物种的发展极限。很多人也这么觉得,但也有人坚持可能有IV型文明,在那里我们可以利用整个宇宙的能量,然后穿行于正加速膨胀的宇宙(更夸张的先进种族还可以在超大型的黑洞中居住)。之前提到的获能方式已经不可能支持这样的壮举,IV型文明将会需要一种奇怪,或者目前未知的物理定律来开发一个新的能量来源。

还要继续编下去吗?最后就是V型文明了,我们终于成为了真正的神级生物,拥有的知识允许我们随意摆布这个宇宙。好吧...人类距离这样的存在还有很远很远的路要走,但只要我们能善待地球和彼此,一切皆有可能。为了成为宇宙之神,人类的首要任务就是保护这个小小的地球、消灭愚蠢的战争和继续支持科学技术的发展,很难吗?

本文译自 Futurism,由译者 VC 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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