卡尔达舍夫等级划分(卡尔达舍夫量表:我们如何衡量一个文明的技术进步?)

文明

我们在地球上经历了相当多的灾难,如战争、饥荒、洪水、流行病、环境破坏

幸运的是,我们还开发了许多美丽的东西,电力和互联网的普及,对月球和火星等天体的探索,大型强子对撞机发现希格斯玻色子,你发现了神奇的奇异罗科普。

那么,我们如何衡量所有令人兴奋的科学创新和发现,以及所有自然和人为灾难?

我们正在应对越来越多的灾难,我们也在不懈地寻求技术创新。当可怕的灾难和狡猾的创新如此对立地结合在一起时,我们怎么能把我们的进步视为一种文明?

1964年,俄罗斯物理学家尼古拉·尼古拉·卡戴舍夫首次尝试对文明的进步进行衡量和分类。

他的模型被称为卡戴舍夫量表,它根据文明可以使用的能量来衡量文明的技术进步。基本上,文明的技术越好,他们可以使用的能源就越多。

随着能源利用率的提高,文明可以进一步改进技术。卡尔达舍夫相信文明将尽自己的技术和能源利用能力所能。

戴森球

原版卡尔达舍夫音阶

1964年,尼古拉卡尔达舍夫发表于《外星文明传递信息》本文提出了基于人类能量利用能力的三层文明分类体系:

I型

这是技术进步的第一阶段。文明可以使用他居住的星球上的所有能量。对于地球来说,这个值约为7×10^17瓦。目前,我们只能使用4×10^12瓦的能量。

因此,根据卡尔达舍夫的规模,我们要达到技术先进的文明的第一阶段还有很长的路要走!一些科学家认为,以目前的技术进步速度,我们或许可以在几个世纪内实现这一目标。

类型:II

这是一位技术水平中等的高级文明,他可以利用自己恒星辐射的能量。这一阶段将包括文明建造戴森球体(用于包裹恒星和利用恒星能量)人造天体)理论上的想法是包裹太阳以提取其全部能量。

如果我们进入这个阶段,我们将能够利用太阳的4×10^26瓦。

类型:II一号

这种文明将是所有文明中最先进的文明,用整体的力量银河系能源容量——大约是第二类文明的100亿倍。这种文明可以开拓整个银河系并利用它那里数十亿恒星的能量。

卡尔达舍夫提出,这样的文明可以获得相当于银河系亮度的能量。因此,如果我们以银河系为例,它可以转换成4x10^37瓦的能量!

卡尔达舍夫量表的能量利用估算

文明的人权现状

虽然我们认为我们是地球上最聪明的生物,但作为文明,我们甚至还没有达到文明的I型!

未来主义者加来道雄人们相信,要达到I型需要数百年的时间。II型需要数千年才能达到,而最发达的II型需要100万年后才能达到!

卡尔·萨根本文试图通过考虑中间值来计算一定的卡尔达舍夫值,以反映人类文明的进步。最初的卡尔达舍夫量表没有考虑到这一点。更具体地说,对I型到III型的值进行了插值和外推。他提出了以下公式:

K=卡尔达舍夫值p=文明使用的力量

根据外推法,他以为是“0型”文明。这个文明最初不是由卡尔达舍夫定义的。1973年,他计算出卡尔达舍夫的水平为0.7。当时,人类显然使用了10太瓦的电力。

加来道雄

卡尔达舍夫量表的修改和扩展

最近,科学家和天文学家扩大了这一范围,以进一步测量假设的文明的进展——可能是文明星系、文明星系,甚至文明谁能穿越多元宇宙!

让我们看看其中的一些扩展/修改:

0型到IV型

很多人认为卡尔达舍夫的范围太有限,只有三级排名体系。此外,它不能适应人类,甚至I型。

因此,很多人倾向于将卡尔达舍夫的等级定义为0到IV。0型包括文明,他可以从地球上的原材料或自然资源中提取能量,就像我们从木材、煤炭、石油和水中提取能量一样。

人类天生属于0型。在这个扩展的尺度中,它还考虑了文明,他可以提取宇宙的所有能量,这被表示为第四种类型。

量子技术

约翰巴罗微米计

著名宇宙学家约翰·巴罗提供了一个完全不同的尺度来衡量文明的技术进步。

他认为,人类已经能够在越来越小的维度上,而不是在越来越大的维度上操纵环境和提取能量。因此,他将卡尔达舍夫的传统分类从I型改为Omega型:

第一类:这是最基本的文明,他可以通过建造建筑物、挖掘隧道等方式操纵比自己大的物体。

第二类:这是一个低级的高级文明。它不仅知道如何操纵行星,还知道如何操纵自己的基因。

第三类:这种文明不仅知道基因工程,还通过修复分子和分子键来创造新材料。

文明:这种类型可以继续被操纵原子,创造在原子尺度上工作的技术,以创造复杂形式的人工生命。

卡尔达舍夫等级

V型:这种文明甚至可以穿透原子内部并操纵它们亚原子粒子,比如电子产品质子中子

第六类:这种文明的能量足以操纵最基本的物质粒子——夸克和轻子。

欧米茄型:这是这个分类中最复杂的文明。它可以改变时空本身的结构。

尽管从车轮到航天器经历了数千年的发展,但我们还没有达到最初的卡尔达舍夫等级的I型。

如果文明能达到这个规模的巅峰,有能力控制整个宇宙,改变时空结构,用我们现在的能力甚至很难理解!

我希望文明能开发出越来越多美丽的技术,让文明走更长的时间,而不是走向自己的毁灭!

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