郑州网友问：人类距离I型文明并不遥远，可能只差300多年

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　　核心提示： 卡尔达舍夫等级将能利用整个行星、太阳和宇宙岛能量的文明区别分为I型、Ⅱ型和Ⅲ型文明。目前人类是0.728级文明，按照以往的能量增长速率，我们大概能在2347年左右成为I型文明。但是，盲目地利用能源可...

卡尔达舍夫等级将能利用整个行星、太阳和宇宙岛能量的文明区别分为I型、Ⅱ型和Ⅲ型文明。目前人类是0.728级文明，彩奇网，按照以往的能量增长速率，我们大概能在2347年左右成为I型文明。但是，盲目地利用能源可能是个陷阱，野蛮进展带来的气候危机可能是宇宙所有文明的“大过滤器”，为了让人类文明长久进展，我们必须转换自己的能源结构。在这种情况下，我们又将在什么时候成为I型文明呢？

撰文 解读： 王昱

审校 解读： 二七

一个文明的进展是多方面的，人口、经济、军队、文化、科技等都可以当作衡量文明等级的准绳。但这些方面所代表的往往只是文明的冰山一角，并且难以量化对照。对物理学家这群不想关注详情的“懒人”而言，整个文明的能耗便成了最方便的参数。一方面，它反映了整个文明利用能源的能力，这与整个文明的人口、经济与技术实力息息相关；另一方面，它又是一个非常具体的数字，可以量化分析。

这就是卡尔达舍夫等级Kardashev Scale诞生的逻辑。苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫Николай Кардашёв在1964年提出了这个概念，他用能量级将文明分为3个等级：I型、Ⅱ型和Ⅲ型，这些文明区别可以利用一颗行星，一颗太阳和一个宇宙岛的能量。

I型文明是行星级文明。这种文明可以充分利用宿主太阳对人类而言，是太阳传递到其母星地球上的能量，也能充分利用这颗行星自身包含的能量化石能源、核能等，对应的能耗为10¹⁶W。

Ⅱ型文明是太阳级文明。太阳重要通过发光的方式向外传递能量，太阳向外辐射能量的总功率为4×10²⁶W，Ⅱ型文明对应的能耗指标就为10²⁶W。根据E=mc²计算，相当于每11秒，这个文明就能消耗掉西湖水总质量对应的能量。为了收集这么多能源，Ⅱ型文明可能会修筑一些能源巨构，比如戴森球。戴森球上可能还有计算功能，为了充分利用能量，这样的结构甚至可能是多层的，一层戴森球的废热可以为下一层戴森球提供能量，形成俄罗斯套娃脑matryoshka brain。Ⅱ型文明应该已经掌握了一些非常遥远的科幻级技术，比如正反物质湮灭引擎、创造小型黑洞等。

Ⅲ型文明是宇宙岛级文明。银河系的总亮度为4×10³⁷W，考虑到整个宇宙岛实在太过庞大，只要整个文明的能耗达到银河系总亮度的2.5%，也就是10³⁶W，我们就能将它称为Ⅲ型文明。对于这种级别的文明，或许连时空本身都能随意操控，它们或许能创造虫洞或超大质量黑洞。这种文明的技术实力应该已经完全超出了我们的认知，我们应该无法想象他们拥有的技术。

卡尔达舍夫等级并不是离散、分立的，它本来可以通过一个对数公式表示。如果一个文明的全部能源消耗为P，那么这个文明对应的卡尔达舍夫等级K可以表示为：

根据国际能源署的数据，2018年全球能源消费为14 281 889千吨油当量能量单位，kTOE，kilo ton oil equivalent，大约为1.90×10¹³W。再由上述公式计算可得，地球上的人类文明目前属于0.728级文明。

过去，人类能源消费大约是按照指数增长的——每年增长的能源消费创造了更多机器，能让我们在下一年消耗更多能源。如果仅仅按照以往的增长率简单粗暴地进行拟合，就能发现我们大约能在2347年左右成为I型文明，在几千年后成为Ⅱ型文明，在几十万年后成为Ⅲ型文明。

能源的陷阱

不过，这只是一个很粗略的估计。它只是根据过去人类能源增长率来估计未来，并没有考虑实际的限制，过于乐观。而且，国际能源署所使用的这个单位让我们不由得想起一些不妙的事情——化石能源的环境威胁。虽然只是用石油来等效，但是化石能源现在确确实实给整个地球的环境带来了很多危害。正如美国物种学家艾德华·威尔森Edward Osborne Wilson曾说的：“人类真正面对的问题是：我们拥有旧石器时代的情感，中世纪的制度和宛若神明的技术。”我们的文明也正在面临严峻的气候危机。甚至有人认为，文明在向I型文明进展的过程就是一个“大过滤器”Great Filter，增长的能源消费会带来剧烈的气候变化，从而导致文明灭亡。因此，没有文明能达到更高的等级——这可能就是“费米悖论”的解释，也是还没有外星生物和我们建立联系的真相。

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