地球是宇宙中一個微不足道的塵埃,如果將宇宙中所有的星球都比作沙子,那麼地球都不如一粒沙粒大。但巧妙的是正是在這個藍色的沙粒中奇蹟班的誕生了生命,並且延續了40億年之久。更可貴的是還誕生了人類這樣的智慧物種,神奇的還有就是渺小的人類文明通過研究宇宙微波背景計算出整個宇宙的年齡為138億年且誤差在2000萬年內。
如此說來人類既渺小而又偉大,宇宙如此之大讓人很難相信人類是宇宙中的第一批文明。宇宙在138億年間可能誕生又毀滅過無數文明。人類(25萬年)存在的年齡只有宇宙年齡的0.00015%,那麼在這138億年間又會誕生多少文明?某些文明如果超過1億年,甚至10億年又會發展到何種程度呢?大概率是我們難以思維的狀態。
1964年,一位叫做尼古拉·卡達爾肖夫的蘇聯天體學家,在觀測類星體CTA-102後,提出了一個猜想,他認為宇宙中的一些文明要比我們領先數百萬年甚至數十億年,他創建了一個體系,他認為一個文明作為一個整體,主要取決於2樣東西能源和科技。能源是一個文明發展的前提,即一個文明所產生的能源越多則他麼科技越發達,文明程度也越高。
所有的科技發展都需要能源,那麼根據能源消耗就可以假設和衡量一個文明的潛在水平了,這個就叫做卡達爾肖夫指數。卡爾肖夫最初只定義了3個文明等級,後人根據此模型將等級擴充到了七級。
0級文明就是使用所在星球的天然能源如:煤炭、石油、天然氣、樹木等來獲取能源,這種文明的顯著特點是任何火箭都依賴於化學燃料推進,在文明等級中此類文明屬於嬰幼兒階段。只能爬行,不能行走,好似被禁錮在母行星上的文明。
不幸的是地球就屬於0級文明。因為卡達爾肖夫提出一個文明每秒消耗多少能量的標準,一級文明每秒消耗1016瓦特的能量。而著名的天體學家卡爾薩根建議使用中間值來計算文明的等級。其中K就是卡爾達肖夫指數,P就是文明所使用的電力單位是瓦特,他計算出人類文明在1973年時指數為0.7左右,在1973年整個人類使用的電量為,而2015年則為550艾焦相當於17.54太瓦,帶入公式可得0.72。那麼人類當前就是0.72每升0.1級所利用的能量總和是之前的10倍,所以從0.72到1還是遙遙無期。
著名的理論物理學家加來道雄認為人類要達到1級文明還要100到200年。而要達到1級文明想要完全依靠地球內部資源,即使是地球資源耗盡也難以到達。重要的不是如何開採石化資源,畢竟石化資源是有限的。
這裡有兩個方向,一個是利用好核能,比如前段時間很火的可控核聚變。人類雖然可以製造核武器但不能代表人類可以將其轉化為能源。人類目前的核電廠只是初級的核聚變技術,而要想掌握核聚變技術則還有很長的路要走,只有真正掌握了核聚變技術並將其轉換為清潔的能源,人類才能快速的到達1級文明。
第二種則是利用太陽能,太陽能是太陽內部或便面的黑子連續不斷核聚變反應產生的能量。儘管太陽輻射到大氣層的能量僅為其總能量的22億分之一,但是太陽每秒鐘釋放的能量總和相當遠全世界一年能源總消耗的3.5萬倍。但是太陽能的光熱、光電和光化學的直接轉換一直是個難題,而且太陽能的能量密度低如何收集存儲也是一個難題,所以大幅度提高太陽能的使用率也是跨越到1級文明的關鍵。
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