如果有人問起,人類在宇宙中是孤獨的嗎?相信大多數人都會給出否定的答案。其實科學界也普遍認為,在浩瀚的宇宙中,應該存在著大量的智慧文明,其中的一部分甚至還可能遠遠領先我們人類文明,而為了更好地描述宇宙中智慧文明的科技水平,科學家還提出「宇宙文明等級」的概念。
回顧人類的發展歷程可知,一個智慧文明的發展總是伴隨著能量的消耗,科技水平越高,能量的消耗量就越大,因此「能量的消耗量」就可以作為一個衡量智慧文明科技水平的重要指標。
早在1964年的時候,天文學家尼古拉·卡爾達舍夫(Nikolai Kardashev)就據此將宇宙中可能存在的智慧文明劃分成了三個等級,并指出宇宙中的一級文明可以掌控行星級的能量,二級文明可以掌控恒星級的能量,三級文明可以掌控星系級的能量。
在接下來的時間里,天體物理學家卡爾·薩根(Carl Sagan)又在此基礎上提出了后來被廣泛采用的「宇宙文明等級指數」的計算公式,即「K = (log10P - 6)/10」(「P」代表智慧文明的功率),據此我們可以得出,宇宙中的一級文明、二級文明和三級文明的功率分別為10^16W、10^26W、10^36W。
相對而言,我們人類的功率大概是 2 x 10^13W,也就是說,我們人類文明只是0.73級文明,距離一級文明還有相當長的一段距離,盡管如此,我們仍然樂觀地相信,在不久的將來,人類應該會達到一級文明,如果再假以時日的話,達到二級文明也不是不可能(至于三級文明,就暫時不要想了)。
然而宇宙二級文明的功率高達10^26W,這就意味著,人類的功率要在現有基礎上提升5萬億倍,才可以達到二級文明的水平。如此巨大的能量從何而來呢?當然就是太陽系中最強大的能量來源——太陽。
要知道太陽占據了整個太陽系質量的99.86%,而太陽的功率則高達3.8 x 10^26W,也就是說,人類只需要能夠收集并利用太陽釋放出的一部分能量,就可以達到二級文明的標準。
這里就要提到「戴森球」了,這個概念由物理學家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)于1960年提出,他認為科技高度發達的智慧文明,必然會大量使用恒星的能量,他們會用某種巨型人造結構將恒星包裹住,并以此來獲取恒星的大多數甚至是全部的能量。
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