宇宙文明等級分類
Ⅰ型文明--行星系文明
Ⅱ型文明--恒星系文明
Ⅲ型文明--星系文明
【卡爾達(dá)肖夫指數(shù)】
" 卡爾達(dá)肖夫指數(shù)" 是宇宙學(xué)家分類可能出現(xiàn)的地外或人類文明的發(fā)展水平。首次在1964年由蘇聯(lián)天文學(xué)家尼古拉.卡爾達(dá)肖夫Nicholas Kardashev提出。有三個(gè)指定的分類稱為一型,二型和三型。都是基于文明可用的能量作為標(biāo)志,以及一定程度的空間活動(dòng)。
總體上看,Ⅰ型文明掌握其星球的資源,Ⅱ型掌握其太陽系的資源,Ⅲ型掌握其星系的資源。這些高度發(fā)達(dá)的地外文明的數(shù)量以等級的升高而呈現(xiàn)大大遞減,也就是說其存在相當(dāng)罕見。
人類目前的指數(shù)就0.73(每秒 2× 1013瓦)(0.1指數(shù)的增長意味著能量10倍的增長,0.01指數(shù)的增長意味著【10的10次方根】 1.259倍的增長),人類必須增加數(shù)千倍的現(xiàn)有產(chǎn)生能量才能夠達(dá)到1型;【這些能量將為人類創(chuàng)造出巨大的文明財(cái)富:充裕的能量或多用于氣候與地質(zhì)活動(dòng)的主動(dòng)控制,大規(guī)模太空活動(dòng);人造智能工業(yè)活動(dòng),全球交通系統(tǒng),通信系統(tǒng),即時(shí)網(wǎng)絡(luò)等;以及為全球人類提供免費(fèi)的無線電力,充裕的資源將商業(yè)/金融業(yè)消失。】
隨著科技的不斷進(jìn)步,相信不久后會(huì)呈現(xiàn)爆炸性/曲線地增長。預(yù)計(jì)100年內(nèi)人類將開始步上1型文明的等級。一個(gè)依賴核聚變以及空間太陽能能源的文明。
【Ⅰ型文明】
(行星系文明,能夠產(chǎn)生大約每秒10^16瓦或1 0^17瓦可用作文明活動(dòng)的能量,與地球每秒接受的太陽能相當(dāng))
地球可提供的電力1.74×10^17瓦。原始定義為4×10^12W 。一個(gè)相對接近目前地球文明的水平”(目前是指1964年)。
文明活動(dòng)范圍:地球深處,海洋深處,太空軌道以及臨近的星球。
【Ⅱ型文明】
(恒星系文明,文明綜合活動(dòng)每秒大約消耗4×10^26瓦(焦耳/秒)的能量;由于恒星的能量各不相同,所以這個(gè)數(shù)字是可變的)
我們的太陽能夠每秒產(chǎn)生約3 .86×10^26瓦的能量,最初定義是4×10^26瓦。
文明活動(dòng)范圍:太陽系,以及臨近的恒星系。
【Ⅲ型文明】
(星系文明,文明綜合活動(dòng)每秒大約消耗4×10^37瓦(焦耳/秒)的能量,這個(gè)數(shù)字是非??勺兊模?/p>
因?yàn)椴煌男窍甸g有很大的差異; 輸出功率的是近似的。 原來的定義是4×10^37瓦。
文明活動(dòng)范圍:星系團(tuán)。
【然而有人認(rèn)為,因?yàn)槲覀儫o法理解先進(jìn)的文明,我們無法預(yù)測他們的演化與行為,因此,"卡爾達(dá)肖夫指數(shù)" 廣張式的分類可不能就此反映實(shí)際存在的一種先進(jìn)的文明。因?yàn)閮H僅以能量消耗的幅度來衡量是不可能的,一個(gè)高度發(fā)達(dá)的文明可能只消耗不多的能量就足以達(dá)到“奇異科技”的水平?!八鼈兡軌蚓邆洚a(chǎn)生并利用這些能量的技術(shù),而并不是實(shí)質(zhì)的消耗量?!薄?/p>
或——
一級文明:此等級的文明所掌握的科學(xué)技術(shù)可以完全掌控他們星球上的一切可利用資源,以及一切事物。是星球上的絕對主宰者,可以隨心所欲的控制天氣、河流、土地、其它生物、海洋甚至地殼內(nèi)物質(zhì)的變化、興衰??梢哉f,在他們的星球上他們無所不能。
二級文明:可充分利用其恒星所具有的能量,并將他們的太陽系完全納入操控之下。可以在太陽系內(nèi)的各個(gè)行星上自由居住、穿梭,不擔(dān)心能源問題因?yàn)槎迷鯓痈咝Ю脧暮阈巧仙l(fā)出的無窮無盡的能量,社會(huì)已經(jīng)高度發(fā)達(dá),發(fā)展趨于高加速式。
需要提到的是如果一個(gè)文明到了第二類型,那么它就幾乎是無可摧毀的了。至少人類現(xiàn)知的一切自然、人為的手段,都無法觸及他們一根毫毛。即使是在他們的附近出現(xiàn)了超新星爆發(fā),也不能讓他們滅亡。他們可以將他們的星系轉(zhuǎn)移至遠(yuǎn)離爆發(fā)的恒星,或者干脆將爆發(fā)的能量利用起來。高度發(fā)達(dá)的社會(huì)下,他們自己也不會(huì)做出自滅的舉動(dòng)。
三級文明:已經(jīng)不局限于他們的太陽系,而是所在的整個(gè)星系,比如我們的銀河系。可利用星系內(nèi)所有恒星的能量。這類文明已經(jīng)超出了我們的想象,我們只能猜測他們的生存方式。根據(jù)愛因斯坦的相對論,超過光速是理論上不成立的。一個(gè)星系很大,從這頭飛到那頭,即使是接近光速的速度也要幾百萬年,所以第三類型文明,并不是想科幻片中那樣,開著碩大的宇宙飛船,穿梭于星際之中。
四級文明:猜測其攝取宇宙中的黑暗物質(zhì)和黑暗能量(兩者占可視宇宙范圍內(nèi)質(zhì)量的70%以上)作為他們的能源。至于此類文明的其它方方面面,已是無從想象了。
各等級文明的毀滅方式:
0型 → 自然災(zāi)害,疾病,戰(zhàn)爭,資源短缺。
0+型 → 極端天氣災(zāi)害,核戰(zhàn)爭,超級地質(zhì)活動(dòng),超級火山與地震,隕石碰撞。
1型 → 小行星或彗星碰撞,人造智能危機(jī),太陽活動(dòng)劇變。
1+型 → 人造智能反叛,太陽衰老并膨脹爆發(fā),臨近超新星爆發(fā)。
2型 → 星際戰(zhàn)爭。超高能星體爆發(fā)。
2+型 → 星系大碰撞。
3型 → 宇宙大爆炸。
3+型 → 意識消散。
(值得一提的是,每個(gè)等級文明的輸出功率遠(yuǎn)不僅僅限于產(chǎn)生的電力,而是利用多大的能量維持文明的活動(dòng),好比說1型文明利用智能人造云反射,遮蓋或交集太陽光的方式控制地球的氣候以及天氣,那么陽光的功率:1000瓦1平米就是文明輸出功率之一。)
每上升一個(gè)等級,文明“總能量”就增加10^10倍;各等級文明宇宙人造物體的“質(zhì)量”或“體積”增加10^10倍,人造物體“大小”增加2150倍。
注:【2150^3 = 10^10】
【不同等級的文明在宇宙中建造的人造物體大小(直徑)之比】:
n=當(dāng)前的等級
[n + 1] = 2150[n]
[n.x + 0.1] = 2.155[n.x]
[n.xx + 0.01] = 1.07975[n.xx]
【不同等級的文明在宇宙中建造的人造物體質(zhì)量之比】:
n=當(dāng)前的等級
[n + 1] = 10^10[n]
[n.x + 0.1] = 10[n.x]
[n.xx + 0.01] = 1.259[n.xx]
【文明活動(dòng)輸出功率/秒】:
文明1型 = 10^16 瓦
文明2型 = 10^26 瓦
文明3型 = 10^36 瓦
【宇宙人造物總質(zhì)量】:
文明1型 = 千萬噸 ; 10^10 Kg
文明2型 = 十億億噸 ;10^20 Kg
文明3型 = 千億兆噸; 10^30 Kg
【宇宙人造物質(zhì)量聚合總體積 / 大小】:
文明1型 = 10^7 立方米 0.215立方公里 0.215km × 0.215km × 0.215Km
文明2型 = 10^17 立方米 1億立方公里 463km x463Km × 463Km
文明3型 = 10^27 立方米 1百兆立方公里 10^6Km × 10^6Km x 10^6Km
地球人類的指數(shù)目前為0.72,就是說:
人類的輸出功率大約是= 10^13 × 1.259 × 1.259 = 【1.6 × 10^13瓦】
目前人類0.72型在宇宙中建造的人造物體累積總質(zhì)量為:越萬噸左右;體積:數(shù)千立方米
這些包括了各種在軌人造衛(wèi)星,探測器,空間站以及實(shí)驗(yàn)室等。
文明1型的宇宙人造物為達(dá)數(shù)千萬平方公里的空間太陽能陣列,太空城/港,行星際飛船等。
文明2型的宇宙人造物為恒星收集圈,人造星球/星環(huán),星際飛船等。
文明3型的宇宙人造物為星系核收集圈,人造天體,甚至是蟲洞,星系際飛船等。