@ 2022.04.21 , 11:13

2371 年 人类有机会进入 I型文明

有几种方法可用于衡量人类文明的进步程度。人口增长,帝国的兴衰,我们前往其它星球的技术能力。

但一种简单的方法是计算人类在任何给定时间所使用的能量量。随着文明进步,我们利用能量的能力是我们最有用的技能之一。

如果假设其他星球上的文明可能拥有类似的技能,那么一个物种的能源消耗是衡量其技术实力的一个很好的粗略标准。这就是卡尔达舍夫量表背后的想法。

俄罗斯天体物理学家尼古拉·卡尔达舍夫在 1964 年提出了这一标准。他将文明分为三种类型:行星、恒星和银河。

类型I :该文明是行星能源的主人,这意味着他们可以主宰这颗行星以及周围卫星能源的总和。
类型II :该文明能够收集整个恒星系统的能源。
类型III :该文明可以利用银河系系统的能源而为其所用。

卡尔萨根进一步推广了这一思想,他提出了一种连续的测量尺度,而不是简单的三大类型。

那么我们是什么类型的文明呢?尽管人类消耗了大量的能量,但事实证明我们甚至没有资格成为 I 型。

平均约 10^16 瓦的太阳能辐射到达地球,人类目前的能量效率(这里的效率不是指对太阳能的应用,而是人类全部可用能量的效率,太阳能仅是一个基线指标)约 10^13 瓦。在 萨根滑动尺度上,这使我们目前处于 0.73级 左右。

对于一群灵长类动物来说这还不错,但它提出了一个有趣的问题。我们有机会达到 I 型吗?

最近发表在 arXiv 上的一篇论文研究了这个问题。该论文着眼于三种主要能源:化石燃料、核能和可再生能源,并计算了它们随着时间的推移的增长潜力。

一方面,达到 I 型似乎很容易。把能源生产作为你的首要任务,你早晚会达标。但每种能源都有其局限性。

在极端情况下,例如我们可以燃烧每一盎司的化石燃料,它可能会导致一定程度的气候变化,从而使我们所有人陷入所谓的“大过滤”状态。如果你把自己搞灭绝了,就不能成为I型文明。

因此,该团队采取了更细致入微的方法,分析每种能源的物理限制,并根据联合国气候变化框架公约和国际能源署概述的限制气候变化和污染水平的需要平衡它们。

他们发现,即使有现实的限制,人类也有可能达到 I 型水平。不利的一面是,我们至少要到 2371 年才能达到那个水平。

这不一定是坏事。卡尔达舍夫量表是衡量人类技术规模的一个非常生硬的工具。

虽然先进文明需要大量能源,但我们已经看到低功耗计算的进步和效率的提高如何使我们能够在继续技术进步的同时减少或降低能源消耗。

虽然这项研究展示了我们如何成为 I 型文明,但当我们意识到我们不需要非此不可时,我们可能才真正进入高等文明的境界。

https://www.sciencealert.com/astrophysicists-estimate-when-humanity-could-become-a-type-i-civilization

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