@ 2017.04.01 , 12:00
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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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TOTAL COMMENTS: 41+1

  1. 3414979

    好空虚啊 进化的目的就是成为美漫反派吗

  2. 单人游戏
    @10 months ago
    3414982

    错字了,去速引擎

    正解,曲速引擎

  3. 该死的识字课
    @10 months ago
    3414988

    很难吗?很难啊!
    第一个小目标就本质性没法办到
    因为人类就是愚蠢地想分辨出,这个利用了全部落在地球上能量的,是你还是我

  4. 三首犬
    @10 months ago
    3414989

    我不知道该说些什么

  5. 3414991

    我知道有人想到了三体

  6. Tabrispe
    @10 months ago
    3414994

    所以以后是不是要喊为了清净蔚蓝的宇宙了?

  7. 3414997

    然而大多数人你告诉他,他会吓死,或者认为这不是他的事情。根本扯不到难不难。

  8. 凯恩之叔
    @10 months ago
    3415001

    一个设想而已,还未成为公论吧

  9. 3415004

    当科学家还在展望文明未来的时候,政治家就已经在毁灭文明了。

  10. netgypsy
    @10 months ago
    3415010

    不要见今天日子适合就乱编好吗?

  11. 3415016

    先征服火星吧,光靠地球这点材料,戴森球就表想了

  12. 晨临雾逝
    @10 months ago
    3415033

    封面图竟然是 DC七灯

  13. 3415044

    越看到后面越觉得像起点科幻文

  14. 3415046

    准备好升级了吗?升级后的技能点可不能乱点哦···

  15. 3415048

    衡量一个国家国力,看他每年石油 进口数量 – 出口数量 就好了。

  16. 3415050

    下注下注,是先进行到Ⅰ型文明还是先把自己玩死

  17. 3415052

    原来如此,那就是说不会有文明VI了是么,太好了,我的时间得到了救赎

  18. 3415063

    @g: 能存活到III型文明的赔率是多少

  19. 3415071

    吃我二向箔啦

  20. 3415073

    想太多了,人类已经快到极限了。

  21. 3415092

    这是修真的节奏啊

  22. 3415097

    艺术家没有资格定义科技文明的未来。

  23. InuYasha
    @10 months ago
    3415098

    1cd0DeVw2WtyxCk6LWbkl739nx1moLXBffRTMwvIe0jZSygx9yA/WJr1szOEk36Wdf5Q+P3XPtTnHHD/IzX70A7RYBJ8Bej2MhcX2Fsqg67weVaMEIO+zg

  24. 3415109

    @g: 先玩死吧,物种天性决定了

  25. Alcatraz
    @10 months ago
    3415118

    目前看来…咱们的经济水平不够升科技吧

  26. 3415121

    ”诸君“和”将军“我一直分不清,统一都读作”骚棍“

  27. 桂小五郎
    @10 months ago
    3415123

    能源利用量越大,活动造成的熵增加越快,宇宙终结的也越快。当然了,也许先进文明根本不鸟热力学第二定律

  28. 3415140

    我认为

    现在说不清一个行星/恒星/星系, 到底有多少能量
    算没算暗能 / 零点能 / 盎鲁效应 呢? 哦还有那个真空灾变能量和 OMG粒子

    没有一个文明会蠢到用至 100%, 根据 80/20率 边际效应最高 80 或附近
    若一文明每个层次都用到些却都不占大比率, 该如何划分?
    人类已经在用少量星系能量了, 例如旅行者号航天器

    而根据人则原理的强或弱任一版本推论, 智慧生物的存在已经占掉了宇宙大部分的概率(私货)

    相较居住在超大型黑洞内部来说, 我们就住在视界外面不太远的地方

    因光速十分有限, 不管文明再先进也造不出尺寸略大些的同步时钟的运算芯片

    假定宇宙是完全可计算的(排除不可量化及NP问题等), 如何在其中构建一个计算量足够的系统来计算操纵宇宙的结果?

  29. 3415154

    惊了。七灯军团?

  30. 3415185

    @emp: 实际上,如果人类真的能进化到II型文明,控制时间就不是什么难事,人类对时间的理解将与现在大不相同。但控制时间并不意味着你能改变过去,或者去到未来,时间可以被拉长,可以被缩短,但绝对不能被倒回。所以计算宇宙结果实际上就是时间的计算。真正同步的运算芯片几乎不可能,但操纵时间必将是可实现的。

  31. 3415206

    原来亚顿之矛上那个太阳之核学名叫戴森球啊,长知识了

  32. 3415229

    @单人游戏: 谢谢指正

    9e25LXifbMOjJ9mz6dL2ttOefGeTi0nYPv0OP86tM3BBOiy8nLLhJ6yRvLKCwqxhMo7qeZ1L8QZmPSnzIxQ6JBtfBghYOtAZbIi6mbIjPzuTI7m+ywGCDA

  33. 3415249

    sb艺术家 技术都那么先进了 机器人 要么都是萌妹子 要么都是健美先生啊 这一脸疙瘩琉球的 可以回炉了吧

  34. 3415375

    成功激发了我对世界灭亡的恐惧,

  35. 3415421

    @DIO: 还有商人

  36. 3415423

    我们早就是神级文明了,是人类不理解真相而已。

  37. 萨维奇
    @10 months ago
    3415472

    @InuYasha: 但是七灯军团的能量也是有极限的
    N52绿灯大事件“熄灯“就是各大军团把情感光谱消耗殆尽,最后除了黄灯和黑灯的灯兽外,其余灯兽牺牲了自己重新填满宇宙间的光谱能量

  38. 3415543

    我只想有个女朋友或者飞机杯

  39. 3415642

    我认为大过滤器其实就是任何社会化的文明进行到一定程度后的内斗导致的自我毁灭

  40. 3416001

    @该死的识字课: 地球一日不统一一日进不了太阳系,所以说人类只能是吃土的命。

  41. 路过的
    @10 months ago
    3416058

    当初看完攻壳机动队的时候……感觉自己就是井里的青蛙……

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