北京皮炎医院咨询 http://m.39.net/pf/a_8833134.html百家号独家内容。
说实话——我们在地球上的发展遇到了相当大的阻碍——战争，饥荒，洪水，传染病，环境破坏（这个名单还在增加）。幸运的是，我们还有很多有利于我们的事情——电力和互联网技术的发展，对月球和火星等天体的探测，以及在LHC等地发现希格斯玻色子等。
火星漫游者探测器(PhotoCredit:Pixabay)
那么，我们如何权衡所有令人振奋的科学创新发现与所有其他令人生畏的混乱不堪？我们正在应对不断增加的灾难清单，同时也坚持着对技术创新的不懈追求。通过这些可怕的灾难和狡猾的创新的对立耦合，我们如何评判我们作为一个文明的进步程度？
图解：围绕一颗恒星的戴森群图
俄罗斯物理学家尼古拉·卡达谢夫在年首先试图对文明进步的概念进行扩展和分类。他的模型被称为卡达谢夫标度，它根据文明能够利用的能量来衡量文明的技术进步程度。基本上，文明所拥有的技术越先进，它们能够利用的能量就越多。随着利用更多的能量，文明可以进一步提高其技术。卡达谢夫认为，文明将随着利用能源的技术的发展而不断进步。
原始的卡达谢夫标度
在年出版的“外星文明信息传播”一文中，尼古拉·卡达谢夫提出了一种基于能量利用能力的三级文明分类系统：
级别I
这是技术进步的第一个层面，在这个层面上，文明能够利用它所居住星球上的所有能量。对于地球来说，这个值约为7×10^17瓦。然而，目前我们只能利用4×10^12瓦的能量。因此，根据卡达谢夫标度，我们仍然在努力达到先进文明的第一阶段！一些科学家认为，鉴于目前的技术发展趋势，我们可能在几个世纪后实现这一目标。
级别II
第二级别是一种技术发达的中间文明，可以利用其恒星所辐射的能量。这个阶段的文明拥有建造戴森球的能力——一个可以封装太阳以提取其所有能量的理论思想。如果我们可以达到这个阶段，我们将能够利用我们的恒星——太阳的4×10^26瓦特能量。
图解：戴森球逼真的表现形式-假设的戴森球
级别三
第三级别的文明将是所有文明中最先进的文明，具有利用整个星系辐射出的能量的能力——大约是第二级别文明所能利用能量的亿倍。这个文明可以殖民整个星系，并利用星系内数十亿颗恒星的能量。卡达谢夫认为，这样一种文明可以获得与银河系光度相当的力量，所以如果以银河系为例，它就会转化为大约4x10^37瓦的能量！
图解：在卡达谢夫标度中定义的三种文明的能源消耗估计（图片来源：Indif
/WikimediaCommons）
人类文明的现状
正如我们所看到的，尽管我们认为自己是地球上最聪明的生物，但作为一个文明，我们还没有达到文明规模的第一级别！
未来学家MichioKaku认为，达到第一级别仍需要几百年的时间。另一方面，第二级别阶段可能在几千年后实现，而最先进的第三级别可能需要长达一百万年时间的漫长等待！
图解:MichioKaku，著名的科学传播者（图片来源：Flickr）
卡尔萨根试图通过考虑中间值（不考虑原始的卡达谢夫标度）来计算确定人类文明目前的卡达谢夫等级，更具体地说，通过内插和外推已定义的级别I到III的值，他制作了以下公式：
使用外推法，他考虑了一种“级别0”文明，最初卡达谢夫没有定义，并计算出年时卡达谢夫等级为0.7，即当时人类可以使用10太瓦的能量。
卡达谢夫标度的修改与扩展
最近，科学家和天文学家扩大了这一标度，以进一步衡量假想文明的进步程度——文明可能存在于银河系、星系群甚至能够穿越多元宇宙！
让我们看看其中一些扩展/修改：
级别0到IV
许多人认为卡达谢夫定义的范围太有限，只有3级系统。此外，这种定义甚至不包括现有的人类文明，因为甚至都不属于级别I。因此，许多人倾向于将卡达谢夫标度定义为0到IV。0级文明即能够从星球上的原材料或自然资源中提取能量的文明，就像我们从木材，煤炭，石油，水（即我们的自然资源）中提取能量一样，人类文明自然属于这一级别。在这个扩展的级别范围内，存在能够提取所有宇宙能量的文明，这种文明被定义为IV级文明。
JohnBarrow的微维尺度
著名的宇宙学家JohnBarrow为衡量文明的进步程度提供了一个完全不同的维度。
他认为人类已经能够控制他们的环境，来从越来越小的维度中提取能量，而不是越来越大的维度中提取能量。因此，他将卡达谢夫的常规分类重新定义为从级别I-到级别Ω-：
级别I-：这是最基本的文明，能够通过操纵比自身更大的工具来建造房屋、挖掘隧道。
级别II-：这是一个级别较低的先进文明，不仅知道如何操纵行星物体，而且可以修改自己的基因。
级别III-：这种文明不仅精通基因工程，而且可以修补分子和分子键来创造新材料。
级别IV-：这种文明可以深入操纵单个原子，创造在原子尺度上工作的技术，以创造复杂形式的人造生命。
级别V-：这种文明甚至可以穿透原子内部并操纵亚原子粒子，例如电子，质子和中子。
级别VI-：这种文明将可以操纵最基本的物质粒子——夸克和轻子。
级别Ω-：这是这种级别分类中最复杂的文明，它可以改变其本身的空间和时间。
尽管从车轮到宇宙飞船已有数千年的进步，但我们还没有达到原始卡达谢夫标度的I级。更令人无法想象的是，一个能够达到这种顶级程度的文明——利用整个宇宙的力量，改变时空的结构——是我们目前的能力根本无法理解的存在！
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.scienceabc-HussainKanchwala
哈佛大学
哥伦布光学SETI天文台
布达佩斯科技经济大学
如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除
转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处
