外星文明是什么样子的?卡尔达肖夫指数 | Kurzgesagt

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可观测宇宙浩瀚无穷,有着 130 多亿年的历史。

环绕着银河系的 2 万亿个星系就是由 200 万亿亿颗恒星组成的。

仅在银河系中,

科学家就估计大约有 400 亿颗类地行星处于其恒星的宜居带之内。

当我们看到这些数字时,真的很难想象没有别“人”的存在。

如果我们发现了外星人,那么我们对自身的认知将会被永远的改变。

仅仅得知浩瀚的宇宙并非死气沉沉就足以转变我们对外界的看法,克服无关紧要的争论。

但在我们开始寻找全新的挚友或死敌之前,有一个问题需要解决:

我们究竟在寻找什么?

(开场音乐)

在一个如此浩瀚而古老的宇宙中,我们必须假设各个文明起源的时间相差数百万年,

并且各自向不同的方向以不同的速度发展。

所以我们不仅仅是在成百上千光年的范围内寻找,

也是同时在寻找从穴居人到超级发达水平的文明。

因此我们需要一个概念框架以确保我们更好的思考和搜索。

是否存在着所有智慧生命都遵循的共同法则呢?

目前,我们的文明样本数仅为 1,所以我们可能仅仅基于自身而做出一些错误的猜想,

但仍然比什么都没有要好。

我们知道人类一开始时只有头脑和可以制造工具的双手,

也知道人类是好奇,好胜,贪婪资源并且扩张主义的。

我们的祖先具有越多的这样的品质,他们在建立文明的事业中就越成功。

与自然和谐相处是不错,但却不是通向灌溉系统,火药或城市的道路。

因此,假设能够征服自己的母星的外星人也具有这些本性是合理的。

而且如果外星人也要遵循相同的物理规律的话,

那么就有一个可以衡量他们发展水平的指标:

能量使用。

人类的发展就可以很精确地通过我们从外界获取和使用的能量来度量。

开始时我们只有自己的肌肉,然后我们学会了控制火,

之后我们又造出了利用风能和水能机器。

随着我们的机械的进步和对材料认识的深入,

我们开始利用从地下挖出的死亡植物内集中的能量。

随着人类消耗的能量以指数级增长,人类文明的水平也呈指数级增长。

从 1800年到 2015 年,全球人口数翻了 7 倍,

而人类消耗的能量增加了 25 倍。

这样的趋势很可能会一直持续到遥远的未来。

基于这些事实,科学家尼古拉·卡尔达肖夫发明了一套给文明分类的方法——

从穴居人到统治整个星系的神灵——

卡尔达肖夫指数,

一套通过能量使用来对文明进行排名的方法。

虽然这个指数在过去的几十年不断地被优化和扩展,

但大致上它还是把文明分成了 4 类:

一个 1 型文明能够使用他们的母星的可用能量;

而一个 2 型文明能够使用他们的整个恒星系的可用能量;

一个 3 型文明能够使用他们所在星系的可用能量;

而一个 4 型文明可以使用多个星系的可用能量。

这些等级之间有着量级上的区别。

这就像是把一个蚁穴和一个人类大都市区作对比。

对于蚂蚁,人类是如此的复杂和强大,也许就是像是神一样。

因此,为了使这个指数更加实用,我们需要子等级。

这个列表的底端列出了 0 型至 1 型的文明:

包括从狩猎采集者到人类在未来数百年内将会取得的所有进展。

银河系中这样的文明数量可能是众多的,

但是,一个不积极向太空发送无线电信号的文明,可能会和我们最近的恒星系——

半人马座阿尔法星系一样近,而我们也无法得知它们的存在。

但即使他们像我们地一样传输无线电信号,也可能没什么用。

在宇宙尺度上,人类几乎是不可见的。

我们发出的信号可能可以传播到了不起的 200 光年远,

但这也只是银河系的一小块区域。

即使有人在聆听,

经过几光年的传播后我们的信号就会衰减成噪音,

不可能被认为来自于智慧生命。

目前,人类文明属于大约 0.75 型。

我们已经改变了我们的行星,

我们建造了巨大的建筑,

开采了矿物并移走了山脉,雨林和湿地。

我们创造了河流和湖泊,还改变了大气的成分和温度。

如果这个过程一直持续下去并且我们没有把地球变得不宜居住,

那么我们将在未来几百年内成为一个实实在在的 1 型文明。

任何已经成为 1 型文明的文明都必然会向外发展,

因为他们很可能仍然保持着好奇,好胜,贪婪和扩张主义的本性。

向 2 型文明转变的合理的下一步将是试图改造和开采其他行星和星体。

这可能会从建立太空前哨,进而将母星附近的基础设施和工业区变成殖民地开始,

并以改造其他行星的大气、自转或位置告终。

随着一个文明的不断扩张,开始使用越来越多的物质和空间,

它的能源消耗也会随之扩大。

所以在某个时间点,他们可能会开始建造较低级的 2 型文明所能建造的最大的结构:

通过建造一个戴森云来利用他们的恒星的能量。

一旦这个巨型结构建成,

不论他们怎么看,可被用来改造他们的恒星系的能量几乎就是无限的了。

如果它们还仍然保持着好奇,好胜,贪婪和扩张主义的本性,

并且现在已经完全控制了自己的恒星系,包括恒星基础设施以及其恒星的能量输出,

那么他们的下一个边界就会是另一个数光年之外的恒星。

对于一个 2 型文明来说,

恒星之间距离可能就像我们今天所认为的地球和冥王星之间的距离一样:

从技术上来说是可以到达的,但需要投入大量的时间、智慧和其他资源。

这就开始了他们向 3 型文明的转变。

这一步远远超出了我们目前的水平,

以至于我们很难想象这些全新的挑战到底会是什么样子,

以及它们将如何得到解决。

他们能找到应对超长距离的,长达数百年乃至数千年的航行的方法吗?

他们能在相隔数光年的殖民地之间交流并保持相同的文化和生理生化吗?

还是说他们会就此分裂成独立的 2 型文明?

甚至可能是不同的物种?

星际之间是否存在其他致命的挑战?

因此,一个物种越接进 3 型文明,就越难弄清它到底会是什么样子的。

他们可能会发现新的物理规律,

了解并控制暗物质和暗能量,

或者能进行超光速航行。

我们可能无法理解他们的动机,科技和行为。

相比之下,人类只是试图理解银河大都市区的蚂蚁而已。

一个高级的 2 型的文明可能已经认为人类过于原始,无法交流,

而一个真正的 3 型文明对我们的感觉可能就和我们对蚁丘上的细菌的感觉一样。

也许他们甚至不会认为我们是有意识的,

也不认为我们与生存有关紧要。

我们只能祈祷他们是心地善良的神明。

但卡尔达肖夫指数并不一定到此为止。

一些科学家认为可能存在着 4 型和 5 型文明,

他们的影响延伸包括数千个星系和数万亿颗恒星的星系团或超星系团。

最终,可能存在一种欧米伽型文明,能够操纵整个宇宙甚至其他的宇宙。

欧米伽型文明可能是我们的宇宙的真实创造者,

他们这么做的原因超过了我们的理解范围。

或许他们只是觉得无聊而已!

尽管这种分类方法可能存在缺陷,

但这个思维实验已经告诉了我们一些有趣的事情。

如果我们关于建立星际文明的物种的基本想法是正确的,

那么我们可以相当肯定地说,

在银河系附近不存在 3 型或更高型的文明。

无论如何,他们的影响是如此的包罗万象,他们的科技是如此的超过我们,

以至于我们无法无视他们。

他们的活动会在银河系中成千上万的恒星系间闪烁着。

我们应该能够看到或发现他们的各种制品,

或者他们在他们的帝国的不同区域间的移动。

即使有一个 3 型文明在过去存在过,并神秘地消亡了,

我们应该能够发现一些他们的帝国的遗迹。

但当科学家们仔细观测时,

他们并没有发现被采集过的恒星、

废弃的巨型结构或者史诗般的星际战争的痕迹。

所以他们很可能并不存在,也从来没有存在过。

从某种意义上说,这是很悲哀的,但同时也让人松了一口气。

它把银河系留给了我们和其他和我们相似的“人”。

所以,最有希望寻找的文明可能处于 1.5 型和 2.5 型之间的某个类型。

他们不会过于先进,以至于我们无法理解他们和他们的动机。

它们可能已经建成了他们的第一批巨型结构,

可能正处于在恒星之间运输物体,并无意或有意地向太空传输大量信息的过程中。

他们可能也会仰望星空,寻找别“人”。

又或者,我们可能完全搞错了。

也许向 2 型文明的转变并不意味着向外扩张,

而人类还太不成熟,无法从另一个方面考虑这个问题。

现在我们真正知道的是,我们还没有发现任何“人”,

但是,我们也只是才刚刚开始寻找而已!

直到我们终于发现友好的超级外星人

并可以要求他们向我们解释宇宙规律之前,

大多数人还是需要依靠自己学习。

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