有几种方法可以衡量人类文明的进步。人口增长,帝国的兴衰,我们到达星星的技术能力。但一种简单的测量方法是计算人类在任何给定时间使用的能量多少。随着人类的传播和进步,我们
有几种方法可以衡量人类文明的进步。人口增长,帝国的兴衰,我们到达星星的技术能力。但一种简单的测量方法是计算人类在任何给定时间使用的能量多少。随着人类的传播和进步,我们利用能量的能力是我们最有用的技能之一。
如果假设其他星球上的文明可能拥有类似的技能,那么一个物种的能源消耗是衡量其技术实力的一个很好的粗略衡量标准。这就是卡尔达肖夫量表背后的理念 。
俄罗斯天体物理学家尼古拉·卡尔达肖夫在 1964 年提出了这一尺度。他将文明分为三种类型:行星、恒星和星系尺度。
I 型物种能够以与到达其行星能量相等的规模利用能量。II 型物种可以利用其恒星规模的能量,而 III 型物种可以利用其母星系的能量。
卡尔萨根进一步推广了这一想法,他提出了一种连续的测量尺度,而不是简单的三种类型。
那么我们是什么类型的文明呢?尽管人类消耗了大量的能量,但事实证明我们甚至没有资格成为 I 型。
平均约 1016 瓦的太阳能到达地球,人类目前使用约 1013 瓦。在 Sagan 滑动尺度上,这使我们目前处于 0.73 左右。
对于一群进化的灵长类动物来说还不错,但它提出了一个有趣的问题。我们甚至可以达到 I 型吗?毕竟,我们无法捕捉到所有到达地球的阳光同时必须保持一颗可居住的星球。
三种卡尔达肖夫文明。(维基百科,cc-by-sa 3.0)
最近发表在 arXiv上的一篇论文研究了这个问题。该论文着眼于三种主要能源:化石燃料、核能和可再生能源,并计算了它们随着时间的推移的潜在增长。
一方面,达到 I 型似乎很容易。把能源生产作为你的首要任务,你最终会到达那程度。但每种能源都有其局限性。
在极端情况下,例如我们可以燃烧每一盎司的化石燃料,它可能会导致一定程度的气候变化,从而使我们所有人陷入所谓的“ 大过滤”状态。如果你已经灭绝了,你就不能成为I型文明。
因此,该团队采取了更细致入微的方法,分析每种能源的物理限制,并根据联合国气候变化框架公约和国际能源署概述的限制气候变化和污染水平的需要平衡它们。
他们发现,即使有现实的限制,人类也有可能达到 I 型水平。不利的一面是,我们至少要到 2371 年才能达到那个水平。
这不一定是坏事。卡尔达肖夫量表是衡量人类技术规模的一个非常生硬的工具。
虽然先进文明需要大量能源,但我们已经看到低功耗计算的进步和效率的提高如何使我们能够在继续技术进步的同时减少或降低能源消耗。
虽然这项研究展示了我们如何成为 I 型文明,但当我们意识到我们不需要这样做时,我们可能会真正进步。
卡尔达肖夫指数(英语:Kardashev Scale,俄语:Шкала Кардашёва,又译卡尔达肖夫尺度)是根据一个文明所能够利用的能源量级,来量度文明层次及技术先进程度的一种假说。