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宇宙文明等级晋升历程

罗辑  发表于  2015-05-03 20:41  热度
【导读】在1964年,苏联天文学家卡尔达肖夫设想了宇宙文明的等级,通过掌握不同能量控制技术进行文明等级的划分,并由此演化出“卡尔达肖夫指数”。它有三个指定分类即Ⅰ型,Ⅱ型和Ⅲ型。人类目前是0+型。那么,一个低熵文明晋升到神级文明需要经过怎样的蜕变呢?
要了解宇宙文明等级晋升历程,我们须先了解一个名词,即:“卡尔达肖夫指数”。“卡尔达肖夫指数”是宇宙学家分类可能出现的地外或人类文明的发展水平。首次在1964年由苏联天文学家尼古拉.卡尔达肖夫(Nicholas Kardashev)提出。其有三个指定的分类称为一型,二型和三型。都是基于文明可用的能量作为标志,以及一定程度的空间活动。
 
总体上看,Ⅰ型文明掌握其星球的资源,Ⅱ型掌握其恒星的资源,Ⅲ型掌握其星系的资源。这些高度发达的地外文明的数量以等级的升高而大大递减,也就是说其存在相当罕见。
 
 
I型文明——“行星系文明”,能利用行星级别的能量,标准输出功率为每秒10^16 瓦或1 0^17瓦(大致相当于地球每秒接受的太阳能总量174*10^15瓦)。

 
此等级的文明所掌握的科学技术可以完全掌控他们星球上的一切可利用资源,以及一切事物。是星球上的绝对主宰者,可以随心所欲的控制天气、河流、土地、其它生物、海洋甚至地壳内物质的变化、兴衰。可以说,在他们的星球上他们无所不能。
 
目前我们人类属于0+型文明,但我们总的输出功率(每秒 2× 10¹³瓦)仅占一类文明的约0.2%或者说2‰,人类必须增加数百倍的现有产生能量才能够达到1型。随着科技的不断进步,相信不久后会呈现爆炸性增长。预计100年内(大约2100年之前)人类将开始步入1型文明的等级。一个依赖核聚变以及空间太阳能能源的文明。届时人类将能够操纵飓风,稳定地壳,熄灭火山,改造荒漠,建造太空城,人人免费无线用电,创造出巨大的文明财富,开启一个全新的美好时代。
 
1型文明的宇宙人造物为达数千万平方公里的空间太阳能阵列,太空城/港,行星际飞船等。
 
1型文明活动范围:地球深处,海洋深处,太空轨道以及临近的星球。
 
1型文明是“充分了解宇宙定律”并 “操控部分宇宙定律”的文明。
 
 
II型文明——“恒星系文明”,能操控恒星级别的能量,标准输出功率为4 × 10^26 瓦。

 
由于恒星的能量各不相同,所以这个数字是可变的。以我们太阳系为例,太阳的总光度为375尧瓦,也就是每秒产生约3 .86×10^26瓦的能量。
 
二级文明可充分利用其恒星所具有的能量,并将他们的太阳系完全纳入操控之下。可以在太阳系内的各个行星上自由居住、穿梭,不担心能源问题因为懂得怎样高效利用从恒星上散发出的无穷无尽的能量,社会已经高度发达,发展趋于高加速式。
 
需要提到的是如果一个文明到了第二类型,那么它就几乎是无可摧毁的了。至少人类现知的一切自然、人为的手段,都无法触及他们一根毫毛。即使是在他们的附近出现了超新星爆发,也不能让他们灭亡。他们可以将他们的星系转移至远离爆发的恒星,或者干脆将爆发的能量利用起来。高度发达的社会下,他们自己也不会做出自灭的举动。
 
2型文明的宇宙人造物为恒星收集圈,人造星球/星环,星际飞船等。
 
2型文明活动范围:太阳系,以及临近的恒星系。
 
2型文明是“完全理解宇宙定律” 并 “操控大部分宇宙定律”的文明。
 
 
III型文明——“星系文明”,需要掌控整个星系的能量,标准输出功率为4 × 1 0^37瓦。

 
由于不同的星系间其大小及蕴含的恒星数量有很大的差异,所以输出功率也不尽相同,但都大同小异。我们银河系的总光度为3万亿尧瓦,也就是3*10^36瓦。
 
三级文明已经不局限于他们的太阳系,而是所在的整个星系,比如我们的银河系。可利用星系内所有恒星的能量。这类文明已经超出了我们的想象,我们只能猜测他们的生存方式。根据爱因斯坦的相对论,超过光速是理论上不成立的。一个星系很大,从这头飞到那头,即使是接近光速的速度也要几万乃至几十万年,所以第三类型文明,并不是想科幻片中那样,开着硕大的宇宙飞船,穿梭于星际之中。
 
3型文明的宇宙人造物为星系核收集圈,人造天体,甚至是虫洞,星系际飞船等。
 
3型文明活动范围:星系团。
 
3型文明是“完全操控宇宙定律”的文明。
 
 
IV型文明——要突破3型文明达到4型文明,需要掌握一个类星体集群的能量。
 
宇宙中最大且最亮的类星体,是一类存在于遥远宇宙中的神秘天体,它们位于极少一部分星系的中心,其背后是由一个质量超过太阳质量10亿倍的“超大质量黑洞”所驱动,其中的质能转换比恒星内部核聚变机制更有效率。一个类星体的光度要比太阳强万亿倍,比整个银河系明亮超1000倍,它就像一台强大的宇宙发电机。所以,掌握一个类星体集群的能量输出,无疑是突破三型达至四型文明的途径之一。
 
至于4型文明的神能,或许宇宙定律即宏微观现象、量子引力、光速不变、电磁场等由他们决定。
 
 
V型文明——5型文明是什么样,猜测其可摄取宇宙中的任何一点的明、暗物质以及空间本身作为他们的能源。

至于此类文明的其它方方面面,已是无从设定了。我们只能想象他们以能量的形式存在,自由进出各维度空间,穿梭于平行宇宙,纵然宇宙毁灭也奈何他们不得,也许宇宙的最基本参数——“数学规律”就是由他们制定。
 
 
值得一提的是,每个等级文明的输出功率远不仅仅限于产生的电力,而是利用多大的能量维持文明的活动,好比说1型文明利用智能人造云反射,遮盖或交集太阳光的方式控制地球的气候以及天气,那么阳光的功率:1000瓦1平米就是文明输出功率之一。
 
 
每上升一个等级,文明总能量就增加10^10倍;各等级文明宇宙人造物体的质量或体积增加10^10倍,人造物体大小增加2150倍。注:(2150^3 = 10^10)
 
宇宙人造物总质量:
文明1型 = 千万吨 ; 10^10 公斤
文明2型 = 十亿亿吨 ;10^20 公斤
文明3型 = 千亿兆吨; 10^30公斤
 
宇宙人造物质量聚合总体积/大小:
文明1型 = 10^7 立方米 0.215立方公里 0.215km x 0.215km x 0.215km
文明2型 = 10^17 立方米 1亿立方公里 463km x463km x 463km
文明3型 = 10^27 立方米 1百兆立方公里 1000000km x1000000km x 1000000km
 
然而有人认为,因为我们无法理解先进的文明,我们无法预测他们的演化与行为,因此,“卡尔达肖夫指数”广张式的分类可不能就此反映实际存在的一种先进的文明。因为仅仅以能量消耗的幅度来衡量是不可能的,一个高度发达的文明可能只消耗不多的能量就足以达到“奇异科技”的水平,他们能够具备产生并利用这些能量的技术,而并不是实质的消耗量。
 
 
于是,另一种以向物质深层而增长的等级分类提上纲线。

这是一种以文明所操控并掌握的物质精细尺度而划定等级的文明指数。物质深层规律的掌握与操控意味着技术革命。新材料是开展所有新技术最基本也是最重要的钥匙。以现在的21世纪人类文明为例,现在是高级复合基础材料的技术阶段,而处于前沿的是纳米技术(分子层次)。
 
具体分类如下:
 
1)庞物质,分子团:
 
a. 新旧石器时代 (0型文明)
 
——石器 (始于距今二三百万年,止于距今6000至4000年左右)
 
b. 青铜/铁器时代 (0型文明)
 
——金属(跨越奴隶制与封建社会)
 
c. 复合材料 工业时代,电子时代,原子时代 (0+型文明)
 
——钢铁,合金,塑料,橡胶,工业机器与电气装置。(1840年工业革命以后)
 
d. 高级复合材料 太空时代,信息时代 (0+型文明)
 
——太空合成纯净复合材料,非金属高强度材料,硅基合成材料,智能材料,碳纤维材料,微米技术装置(即目前人类所达至水平)。
 
2)纳米技术:10^-9米
 
通过改变分子或原子的排列方式,形成一些具有微观人造结构进而赐予特异性能的材料。以及纳米等级大小的微型装置。
 
分子结构材料。星球时代 (1型文明)
 
——地球的开发:地球改造工程,太空电梯,真空磁悬浮列车,洲际隧道,巨型运河,超深采矿,碳纳米管,巴基球,人造钻石,合成生物,人造生命,纳米装置/机器人,智能尘,智能人造云。
 
3)皮米技术:10^-12米
 
通过产生“奇异原子”,一种以稳定的“带电基本粒子”取代电子或质子的超原子,或通过某种手段激发处于亚稳状态的电子使其比碳原子具有更好的化学结合能/电子共享潜能形成前所未有的“超级材料”。
 
超原子材料。行星系时代(1+型文明)
 
——极端外星环境开发,地球化地外行星,地心探索,物质重组循环,打印复杂实物。
 
4)费米技术:10^-15米
 
通过产生网络状稀释化的“简并态”物质,一种以核力(残余强相互作用力)将质子与中子合成的材料,通过质子的长程库仑力给予稳定,这类材料的单元已不是“原子”了,而是“一体化宏观网络状原子核”,具有不可思议的奇异性能。
 
稀释简并态材料。恒星系时代(2型文明)
 
——太阳系恒星的开发,恒星工业,人造星球,合成各种元素,人造奇异原子,奇异材料,物质远距离瞬间传送。
 
5)阿米技术:10^-18米
 
纯粹强相互作用力材料,由基本粒子构建的宏观一体化结构材料。
 
基本粒子材料。星系时代(2+型文明)
 
——宇宙极端星体的开发,人造星体,能量x物质随机转化。
 
6)普朗克技术:10^-35米
 
光子,引力子,甚至弦操纵。
 
纯粹能量的材料。宇宙时代(3型文明)
 
——泛宇宙的开发,人造宇宙,高维度空间的操控,时空结构,量子极限。
 
 
为形象了解各种等级的文明,我们不妨拿刘慈欣的《三体》系列进行比照:人类的等级由开始与三体接触时的20世纪0++型文明直到被二维化消灭时的25世纪2型文明。而三体文明是个2型文明。投放二向箔的歌者既有可能是2++型或3型。归零者可能是4型或4+型。而只经关云帆提及却并未露面的创世神文明,可能是5型及以上。
 
 
附:各等级文明的毁灭方式:
 
0型 =自然灾害,疾病,战争,资源短缺。
0+型 = 极端天气灾害,核战争,超级地质活动,超级火山与地震,陨石碰撞。
1型 = 小行星或彗星碰撞,人造智能危机,太阳活动剧变。
1+型 =人造智能反叛,太阳衰老并膨胀爆发,临近超新星爆发。
2型 = 星际战争,超高能星体爆发。
2+型 = 星系大碰撞。
3型 = 宇宙大爆炸。
3+型 = 意识消散。
4型 = 未知。
5型 = 未知。

参考资料:
卡尔达舍夫等级
宇宙文明的等级分类


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