漫谈“卡尔达肖夫文明指数”
  • 来源:科普时报
  • 2020-04-24 10:55

霍金的合作者、著名数学物理学家彭罗斯说过,人的意识也是一种宏观量子现象。如果这一理论被验证,那么意识就能呈现量子状态的波粒二象性了。

而未来学家曾经预测,到2045年人类可以克服自身的原子状态,直接将自己比特化。也就是说,未来能把一个人所有的记忆用类似于芯片的东西存储起来,当身体损坏的时候(硬件不行时),软件还是好的,就可以把信息插入新的身体里,那么我还是我,将得到永生。这就像我们更换手机时的同步程序,把一个新的手机同步成和原来一样。

也就是说,如果能将一个人从原子形态,转化为比特来传输,那是不是就和意识传输相同了呢?

总之,我相信,在未来,一定会至少有一种技术成熟到能使我们足不出户,便可以遨游整个宇宙,甚至回到过去或者去向未来。一旦这一切真正实现,人类就将进入尼古拉·卡尔达肖夫(Nikolai Kardashev)提出的第4级文明。

由这篇文章开始,从地球与人类谈起,陆续介绍一下卡尔达肖夫7级文明指数。

地球是整个宇宙中一个微不足道的小点,但是,正是在这颗蓝色的小点上,奇迹般地出现了生命,并且顽强地延续了40亿年,更可贵的是还诞生了人类这样的智能物种——人类这毫不起眼的文明,却通过研究宇宙微波背景辐射,推算出宇宙的年龄是138亿年(正负误差不超过2000万年)。从这点来说,人类既是渺小的,又是极其伟大的。

人类存在的时间,只相当于整个宇宙年龄的0.00015%。因此,很难相信,我们人类是宇宙中的第一个文明,更不能自大地认为是宇宙中唯一的文明。在其余的99.99985%的时间里,有极大的可能,宇宙中诞生(又毁灭)了无数个文明。而某些文明如果经过1亿、甚至10亿年的发展,他们会是什么样呢?他们是否已经发展到我们完全无法想象的状态呢?

苏联天体物理学家尼古拉·卡尔达肖夫认为,宇宙中的一些文明可能比我们领先几百万年、甚至几十亿年。1964年,在观测了类星体CTA-102之后,根据一个文明所能够利用的能源量级,他提出了卡尔达肖夫指数(Kardashev Scale)——一种量度文明层次及技术先进程度的假说。

在这个分类体系中,卡尔达肖夫认为,从整体来看,一个文明主要取决于两样东西:能源和科技。

能源是发展科技的前提,即一个文明产生的能源越多,他们的科技就越发达。所有的文明发展都需要利用能源。那么根据能源消耗,可以用来假设和衡量潜在的文明水平。

据此,卡尔达肖夫最初提出了用能量级把文明分成三个量级:I型、II型和III型:I型文明使用在它的故乡行星所有可用的能量,II型文明利用它的行星所围绕的恒星所有的能量,III型文明则利用它所处星系的所有能量。

之后,科学家根据这个模型,将其扩充到了七级别。这就是卡尔达肖夫指数。

I型文明(或称0级文明):

即通过所在行星的天然资源,如树木、煤炭、石油,来获得能量。这个文明的标志是,任何火箭、飞船都依赖于化学燃料来推进。这类文明相当于婴幼儿阶段,还无法站立,更还不能行走,一般认为人类目前就处于0级文明。如,根据天文学家卡尔·萨根(Carl Sagan)计算,目前人类文明大约是0.72级。

II型文明(或称1级文明、行星文明):

即可以使用和存储所在行星上的所有可用资源,包括太阳能、风能、水能。当然,这并非把行星上的一切资源都耗尽,而是使用行星上的一切资源能够达到的能量值。这一级文明能够利用他们母行星上的所有可用资源,巧妙地驾驭整个世界的能量输出。

要达到1级文明,至少要掌握可控核聚变技术,能够高效地利用太阳能,并且普及这些能源技术,可以在深海、地球内部和近地轨道自由旅行,可以人为地控制地质、大气、海洋、以及生物圈等的自然活动,对微观领域的认识也必须更进一步。

1级文明已经不需要化石燃料,因为它们是有限、不可持续的,取而代之的将是行星上正在进行的自然过程。

物理学家加来道雄认为,人类要达到1级文明还需要100-200年的时间。而且,哪怕耗尽地球上所有自然资源都达不到,必须需要利用核能和太阳能。如从20世纪50年代开始,科学家开始研究的核聚变技术,正在朝着将其转化为清洁的能源方向努力。

顺便提一下,未来学家还曾预测,当达到1级文明时,人类的语言将统一为地球语,就好似普通话一样(目前来看,地球语以英文或中文为基础的可能性最大),而其他语言都将成为方言……

下文再接着详谈III型文明吧。(上)

(作者系加拿大某国际财团风险管理资深顾问,科幻作家)

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