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2100年,地球將達到 I 型文明,可以通過哪些技術實現呢?

"卡爾達肖夫指數" 是宇宙學家分類可能出現的地外或人類文明的發展水平。這是首次在1964年由前蘇聯天文學家尼古拉.卡爾達肖夫Nicholas Kardashev提出。

有三個指定的分類稱為一型,二型和三型。這些都是基於文明可用的能量作為標誌的,以及一定程度的空間活動。

【I 型文明】

(行星系文明,能夠產生大約每秒10^16瓦或1 0^17瓦可用作文明活動的能量(與地球每秒接受的太陽能相當)。地球可提供的電力1.74 × 10^17瓦。原始定義為4 × 10^12W 。一個相對接近目前地球文明的水平」 (目前是指1964年)。

文明活動範圍:地球深處,海洋深處,太空軌道以及臨近的星球。

【II型文明】

(恆星系文明,文明綜合活動每秒大約消耗4 × 1 0^26瓦(焦耳/秒)的能量;由於恆星的能量各不相同,所以這個數字是可變的; 我們的太陽能夠每秒產生約3 .86× 1 0^26瓦的能量 , 最初定義是4 × 10^26瓦。

文明活動範圍:太陽系,以及臨近的恆星系。

【III型文明】

(星系文明,文明綜合活動每秒大約消耗4 × 1 0^37瓦(焦耳/秒)的能量,這個數字是非常可變的,因為不同的星系間有很大的差異; 輸出功率的是近似的。 原來的定義是4 × 10^37瓦。

文明活動範圍:星系團。

從總體上看,一個I型文明已掌握其星球的資源, II型的太陽系, III型的星系。這些高度發達的地外文明的數量以等級的升高而呈現大大遞減,也就是說其存在相當罕見。

一個理論上的2型或3型的地外文明活動信息既有可能直接讓地球人察覺到(可能的例子:極少數的UFO現象以及難以解釋的天文現象:好比說恆星顯示出有秩序的脈衝信號,不正常的輻射背景。)。而1級文明則需要採取無線電波的方式與其它同等級的臨近地外文明取得長時間時滯溝通,與現在的地球文明所採取的方法無技術上的差別,只不過規模與發射功率可大得多了。

人類目前的指數就0.73(每秒 2× 1013瓦)(0.1指數的增長意味著能量10倍的增長,0.01指數的增長意味著【10的10次方根】 1.259倍的增長),人類必須增加數千倍的現有產生能量才能夠達到1型;【這些能量將為人類創造出巨大的文明財富:充裕的能量或多用於氣候與地質活動的主動控制,大規模太空活動;人造智能工業活動,全球交通系統,通信系統,即時網路等;以及為全球人類提供免費的無線電力,充裕的資源將商業/金融業消失。

隨著科技的不斷進步,相信不久後會呈現爆炸性/曲線地增長。預計100年內人類將開始步上1型文明的等級。一個依賴核聚變以及空間太陽能能源的文明。

到公元2100年,如卡爾達謝夫所言,我們將接近1型文明。我們將捕獲所有到達地球的太陽能,使我們的能源供應增加1000億倍。我們將利用納米技術和翹曲驅動推進,成為這個世界和這個世界之外的文明。

在公元2200年僅僅一個世紀後,我們將接近2型,利用我們所有的太陽能量,再增加1000億倍。我們將是太陽系外的行星居住在許多附近的恆星上。

公元3000年,我們將利用銀河系中每顆恆星的能量,再增加1000億倍。作為第三型,我們將穿越銀河系,並在此過程中遇到許多其他技術先進的文明。

聽起來妄想嗎?還記得公元1000年人類文明的科技成就在哪裡嗎?生活在那個時代的人會怎麼看待我們今天生活的世界?神奇嗎?難以理解?有一件事我們可以肯定,技術突破曾經需要一個世紀才能實現,現在卻可以在一年之內實現。的確,有些技術更難破解,比如核聚變能源的開發。但是今天我們離實現融合突破更近了,這將使我們更快地成為第一型文明。在那之後,其餘的會展開嗎?

為了達到 I 型文明我們目前需要哪些技術?

為了提高我們的能量值,我們需要顯著提高太陽能電池板、鏡面陣列和太陽能捕獲技術的效率(想像一下在太空中捕獲陽光,然後通過微波將其以一種可用的形式發送到地球)。

如果我們堅持對尺度進行嚴格的解釋,就需要這種技術和更多的東西,但如果我們擴展到說,我們可以使用和儲存相當於太陽到達地球的能量,那麼我們就向各種可能性敞開了大門。

可持續的冷聚變——

在我們的海洋中有足夠的氫來維持物質每秒2千克的能量轉換速率幾千年。如果我們開始開採小行星/月球/其他行星,我們就有了無限的能源供應。

可再生能源——

上面提到的太陽能技術,冷聚變都是有風險的,如今許多國家已經成功地將垃圾轉化為能源,同時捕獲農業氣體(從儲存的廢物[糞便]/堆肥植物中提取的甲烷)。此外,潮汐可以用來發電,而且永遠不會停止。

反物質——

它聽起來像是科幻小說里的東西,但反物質是真實存在的,能量異常強大,而且不幸的是,目前還不是一個可行的想法。

同樣令人羞愧的是,它的威力大約是核聚變的兩倍(它本身的威力大約是裂變的兩倍,而且需要擔心的放射性物質要少得多)。我們目前無法以產生凈能量增益的方式來產生反物質,但如果我們能找到一種自然發生的方式來獲取反物質,那用處就很多了。

這就是答案!我們需要大量提高現有技術的效率/利用率,開發和改進近期的技術,以及一種不違反我們目前對物理學的理解的獲取反物質的方法。

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