大家常听到我们地球的文明指数为0.73,那么这个“0.73”是怎么来的呢?我们先来了解一下。
文明指数,即卡尔达肖夫指数,这个概念是1964年,由前苏联天文学家尼古拉.卡尔达肖夫(NicolaiKardashev)提出来的,他根据一个文明平均功耗的量级,将文明划分为三个等级,如下所示。
I型4x10^16瓦特(一颗行星所能使用的除核能以外的所有能量)II型4x10^26瓦特(一颗恒星所产生的能量)III型4x10^36瓦特(一个星系所产生的能量)
这个概念提出之后,随即被相关领域做为一个衡量文明发达程度的标准,1973年,美国天体物理学家卡尔.萨根认为,因为宇宙中各个文明(如果有的话)所在的星球千差万别,所以这个标准应该取一个中间值,并将其公式化为:K=(log10P-6)/10。其中K为卡尔达肖夫指数,P为当前文明的平均功耗(单位为瓦特)。
可能有人会比较奇怪为什么要用平均功耗来作为标准,说好的科技呢?这是因为科技和能源是相辅相成的,通过相应的科技才能够有效的使用能源,越高的科技水平,其消耗能量的数量级就越高。比如说在刀耕火种的时代,人类文明所消耗的能量,可能连现代地球的一个零头都够不到。
未来的人类可能会具备控制天气、海洋甚至是地球本身运动的能力,与之相辅的必定是巨大的能量消耗。而未来的科技领域会出现什么新的东西,这是我们无法预料的,正如千年以前的人类无法想象现在的飞机、汽车一样。因此,我们只能用平均功耗这个可预测的参数了。
0.73看起来似乎离1已经很近了,但通过上述公式我们可以清楚的得出,要让K等于1,P就必须增加千倍级别,这就意味着我们文明所能驾驭的能量,必须也要提高相应的倍数。
现代文明所使用的能源,绝大多数都是化石燃料,而现在我们已经把这种能源开发到接近极限了,所以我们必须寻找新的能源。
在宇宙空间中,太阳每秒会向地球辐射1.73x10^17瓦特的能量,如果我们能够将这些能量全部利用,那就可以轻松的进入I型文明。但我们并不能,在可展望的未来,我们最多只能利用这种能量的20%左右。
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