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卡尔达舍夫等级
       卡尔达舍夫等级是一种用来衡量一个文明的技术的先进等级的方法,以一个文明能用来与通讯交流外行星的能量的多少为基础。也就是说能用大量能量与外界沟通的行星,才可以算入卡尔达舍夫等级。
       类型I :该文明是行星能源的主人,这意味着他们可以主宰这颗行星以及周围卫星能源的总和。
       类型II :该文明能够收集整个恒星系统的能源。
       类型III :该文明可以利用银河系系统的能源而为其所用。
       中文名 卡尔达舍夫等级 外文名 Kardashev scale 提出者 尼古拉·卡尔达舍夫 提出时间 1964年
       在1964年,苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫(Nikolai Kardashev)设想了外星文明的等级,通过掌握不同能量控制技术进行文明等级的划分。能控制所在行星系统中的恒星能量的宇宙文明被划分为第二类文明类型,这样的文明可控制超过我们100亿倍的能量,获得一颗恒星的全部能量输出。早在二十世纪六十年代,物理学家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)就提出了一个“球形能量源”的概念,即可以在一颗恒星周围建立起球形结构,获得最大化的恒星能量。这个超级能量壳体就是所谓的“戴森球”,虽然这是一个传奇式的构想,但天文学家们通过一些红外空间望远镜也发现了类似特征的天体,问题是处于尘埃团笼罩的恒星看起来很像一个“戴森球”。
       根据美国国家航空航天局的广域红外空间望远镜的观测结果,巡天调查就曾发现笼罩在宇宙尘埃团中的恒星。上个世纪七十年代,天文学家们进行一项对全天25万个天体的红外巡天调查,发现了17个类似戴森球特征的天体。根据费米实验室的科学家理查德·卡里根(Richard Carrigan)介绍:“我们可以想象宇宙超级文明首先将能量殖民范围从自身所在的行星系统开始,获得最大化的恒星能量。” 卡里根希望能在附近的星系中观察到巨大的“戴森球”痕迹,对于卡尔达舍夫第二类宇宙文明而言,其不仅对一颗恒星进行戴森球化改造,可能会对一个恒星集群进行能量殖民,所带来的影响将会被我们观测到。比如,我们将会探测到在银河系中出现反常的黑暗空隙,恒星的部分能量将会以红外波段的形式泄露出来,使得在红外线空间望远镜上可观测到明亮的发光现象,也可将其认为是戴森球体表面的热辐射。 科学家认为猎犬座M51螺旋星系是一个理想的戴森球体寻找场所,美国国家航空航天局的哈勃空间望远镜与斯皮策红外空间望远镜将对星系中的无数恒星世界进行观测,通过可见光与红外照片的叠加跟踪被尘埃团笼罩的恒星。但是卡里根粗略估计在M51星系中应该不会存在无法解释的“泡沫”或者空间。 由于巨型椭圆星系不存在尘埃团的干扰,如果其中出现了不寻常的黑暗空隙,那么从整体上看就是非常奇怪的现象。但距离我们较近的椭圆星系至少有6000万光年,因此需要更大的空间望远镜,哈勃望远镜目前可提供足够的分辨率。在卡尔达舍夫文明体系中,可利用最高能量的宇宙文明为第三类文明,足以控制整个星系中的所有能量,但现有的天文观测并未发现整个星系的能量发生无法解释的现象,所以第三类文明要么不存在,要么至少目前还未出现。
卡尔达舍夫等级,5000年后的地球将是什么样子?
        在过去的5000年中,人类科技取得了突飞猛进的发展,这同时也使得地球伤痕累累。我们已经改变了地球的景观原貌、气候和生物多样性。我们为了生存建设了摩天大楼,同时也为死者筑造了巨大的陵墓。而或许最重要的是,虽然我们已经学会了利用地球的部分能源,但我们仍然亟需更多能量。
        人类在71世纪将拥有多么强大的力量?
   这种难以满足的能源需求将决定人类文明在今后5000年中的发展路途。因此,它也将主宰地球在公元7010年走向何方。
   1964年,俄罗斯天体物理学家尼古拉-卡尔达舍夫提出了这样一个理论:他认为人类文明的技术进步与将其国民可控制的能源总量息息相关。根据这条思路,他从低到高确定了银河系中文明发展的三种类型:
   类型I :该文明是行星能源的主人,这意味着他们可以主宰整个世界能源的总和。
   类型II :该文明能够收集整个恒星系统的能源。
   类型III :该文明可以利用银河系系统的能源而为其所用。
   宇宙学家使用卡尔达舍夫指数来预测未来的技术进步和域外文明。目前,现代人类甚至没有跨入这三种文明形态的任何一种。在这个理论系统中,虽然我们基本上处于一个零水平的文明,不过我们终会转向第一类型的文明形态。卡尔达舍夫预测,这种转变将要发生——但是要等到什么时候呢?
   理论物理学家和未来学家加来道雄预测,这种转变即将在一个世纪后发生。物理学家弗里曼 戴森认为,人类将在未来的200年内步入第一种文明形态。早些时候,卡尔达舍夫设想,人类将在3200年后进入到第二类文明形态。
   如果人类在公元7010年仅发展到类型I的水平,那么我们将有能力控制和利用大气和地热能量。虽然战火和自我毁灭的可能仍然威胁着人类的生存,但至少生态环境问题在那时将成为历史的陈迹。
   如果我们可以在7010年顺利取得第II型的地位,那么71世纪人类将能够自由地执掌更大的技术力量。戴森提出,在这个阶段,我们可以利用庞大的卫星群围绕在恒星的周围来收集能量。其他一些对第II型文明的伟大设想还包括星际旅行和移动整个行星群落——而这一切取决于遗传学和计算机的突破。
   未来人类将有可能与现在的我们在文化方面有很大不同,甚至在神经功能上也会存在差异。他们很可能是未来学家和哲学家们所预测的“后人类”或“超人类”。
  无论如何,在今后的5000年中,将有很多事情发生。我们可能会通过战争而走向自我毁灭或者不自觉地利用纳米技术摧毁我们的星球。也许我们会在解除这些威胁之前,因为小行星和彗星碰撞地球而走向灭亡。我们甚至可能在达到类型II之前就遭遇到超越我们文明发展水平的外来文明的侵袭,而这一切犹未可知。如果人类达到第二类文明很有可能为了争夺星际资源而和其他文明发动战争。
宇宙文明等级分类
        Ⅰ型文明--母星文明(没有所谓的卫星系,该等级文明以母星为核心,姑且叫做母星文明)
        Ⅱ型文明--行星系文明(太阳系就是一个行星系,行星系指围绕某恒星公转的各种天体的集合,包括行星、卫星、小行星、流星体、彗星和宇宙尘埃。)
        Ⅲ型文明--恒星系文明(银河系就是一个恒星系,而恒星系或称星系,是由无数本身能发光发热的天体(及恒星)所组成的集合体)
        卡尔达肖夫指数
        " 卡尔达肖夫指数" 是宇宙学家分类可能出现的地外或人类文明的发展水平。首次在1964年由苏联天文学家尼古拉.卡尔达肖夫Nicholas Kardashev提出。有三个指定的分类称为一型,二型和三型。都是基于文明可用的能量作为标志,以及一定程度的空间活动。
        总体上看,Ⅰ型文明掌握其星球的资源,Ⅱ型掌握其太阳系的资源,Ⅲ型掌握其星系的资源。这些高度发达的地外文明的数量以等级的升高而呈现大大递减,也就是说其存在相当罕见。
        人类目前的指数就0.73(每秒 2× 1013瓦)(0.1指数的增长意味着能量10倍的增长,0.01指数的增长意味着【10的10次方根】 1.259倍的增长),人类必须增加数千倍的现有产生能量才能够达到1型;
        这些能量将为人类创造出巨大的文明财富:充裕的能量或多用于气候与地质活动的主动控制,大规模太空活动;人造智能工业活动,全球交通系统,通信系统,即时网络等;以及为全球人类提供免费的无线电力,充裕的资源将商业/金融业消失。
随着科技的不断进步,相信不久后会呈现爆炸性/曲线地增长。预计100年内人类将开始步上1型文明的等级。一个依赖核聚变以及空间太阳能能源的文明。
        【Ⅰ型文明】
        (母星文明,能够产生大约每秒10^16瓦或1 0^17瓦可用作文明活动的能量,与地球每秒接受的太阳能相当)
        地球可提供的电力1.74×10^17瓦。原始定义为4×10^12W 。一个相对接近目前地球文明的水平”(目前是指1964年)。
        文明活动范围:地球深处,海洋深处,太空轨道以及临近的星球。
        【Ⅱ型文明】
        (行星系文明,文明综合活动每秒大约消耗4×10^26瓦(焦耳/秒)的能量;由于恒星的能量各不相同,所以这个数字是可变的)
        我们的太阳能够每秒产生约3 .86×10^26瓦的能量,最初定义是4×10^26瓦。
        文明活动范围:太阳系,以及临近的恒星系。
       【Ⅲ型文明】
       (恒星系文明,文明综合活动每秒大约消耗4×10^37瓦(焦耳/秒)的能量,这个数字是非常可变的)
       因为不同的星系间有很大的差异; 输出功率的是近似的。 原来的定义是4×10^37瓦。
       文明活动范围:星系团。
       然而有人认为,因为我们无法理解先进的文明,我们无法预测他们的演化与行为,因此,"卡尔达肖夫指数" 广张式的分类可不能就此反映实际存在的一种先进的文明。因为仅仅以能量消耗的幅度来衡量是不可能的,一个高度发达的文明可能只消耗不多的能量就足以达到“奇异科技”的水平。“它们能够具备产生并利用这些能量的技术,而并不是实质的消耗量。”
       或——
       一级文明:此等级的文明所掌握的科学技术可以完全掌控他们星球上的一切可利用资源,以及一切事物。是星球上的绝对主宰者,可以随心所欲的控制天气、河流、土地、其它生物、海洋甚至地壳内物质的变化、兴衰。可以说,在他们的星球上他们无所不能。
       二级文明:可充分利用其恒星所具有的能量,并将他们的太阳系完全纳入操控之下。可以在太阳系内的各个行星上自由居住、穿梭,不担心能源问题因为懂得怎样高效利用从恒星上散发出的无穷无尽的能量,社会已经高度发达,发展趋于高加速式。
       需要提到的是如果一个文明到了第二类型,那么它就几乎是无可摧毁的了。至少人类现知的一切自然、人为的手段,都无法触及他们一根毫毛。即使是在他们的附近出现了超新星爆发,也不能让他们灭亡。他们可以将他们的星系转移至远离爆发的恒星,或者干脆将爆发的能量利用起来。高度发达的社会下,他们自己也不会做出自灭的举动。
        三级文明:已经不局限于他们的太阳系,而是所在的整个星系,比如我们的银河系。可利用星系内所有恒星的能量。这类文明已经超出了我们的想象,我们只能猜测他们的生存方式。根据爱因斯坦的相对论,超过光速是理论上不成立的。一个星系很大,从这头飞到那头,即使是接近光速的速度也要几百万年,所以第三类型文明,并不是像科幻片中那样,开着硕大的宇宙飞船,穿梭于星际之中。
       四级文明:猜测其摄取宇宙中的暗物质和暗能量(两者占可视宇宙范围内质量的约95%)作为他们的能源。至于此类文明的其它方方面面,已是无从想象了。
各等级文明的毁灭方式:
       0型 → 自然灾害,疾病,战争,资源短缺。
       0+型 → 极端天气灾害,核战争,超级地质活动,超级火山与地震,陨石碰撞。
       1型 → 小行星或彗星碰撞,人造智能危机,太阳活动剧变。
       1+型 → 人造智能反叛,太阳衰老并膨胀爆发,临近超新星爆发。
       2型 → 星际战争。超高能星体爆发。
       2+型 → 星系大碰撞。
       3型 → 宇宙大爆炸。
       3+型 → 意识消散。
       (值得一提的是,每个等级文明的输出功率远不仅仅限于产生的电力,而是利用多大的能量维持文明的活动,好比说1型文明利用智能人造云反射,遮盖或交集太阳光的方式控制地球的气候以及天气,那么阳光的功率:1000瓦1平米就是文明输出功率之一。)
       每上升一个等级,文明“总能量”就增加10^10倍;各等级文明宇宙人造物体的“质量”或“体积”增加10^10倍,人造物体“大小”增加2150倍。
        注:【2150^3 = 10^10】
       不同等级的文明在宇宙中建造的人造物体大小(直径)之比:
       n=当前的等级
       [n + 1] = 2150[n]
       [n.x + 0.1] = 2.155[n.x]
       [n.xx + 0.01] = 1.07975[n.xx]
      【不同等级的文明在宇宙中建造的人造物体质量之比】:
       n=当前的等级
       [n + 1] = 10^10[n]
       [n.x + 0.1] = 10[n.x]
       [n.xx + 0.01] = 1.259[n.xx]
       文明活动输出功率/秒:
       文明1型 = 10^16 瓦
       文明2型 = 10^26 瓦
       文明3型 = 10^36 瓦
       宇宙人造物总质量:
       文明1型 = 千万吨 ; 10^10 Kg
       文明2型 = 十亿亿吨 ;10^20 Kg
       文明3型 = 千亿兆吨; 10^30 Kg
       宇宙人造物质量聚合总体积 / 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 1亿立方公里 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
       地球人类的指数目前为0.72,就是说:
       人类的输出功率大约是= 10^13 × 1.259 × 1.259 =1.6 × 10^13瓦
       目前人类0.72型在宇宙中建造的人造物体累积总质量为:越万吨左右;体积:数千立方米
       这些包括了各种在轨人造卫星,探测器,空间站以及实验室等。
       文明1型的宇宙人造物为达数千万平方公里的空间太阳能阵列,太空城/港,行星际飞船等。
       文明2型的宇宙人造物为恒星收集圈,人造星球/星环,星际飞船等。
       文明3型的宇宙人造物为星系核收集圈,人造天体,甚至是虫洞,星系际飞船等。
2018年07月16日 
科技魅眼
       在很多的科幻小说当中,都将我们地球作为一个完整的个体去和其他的星球做比较,比如说世界上的国家都有着发展中国家和发达国家的区别,那么如果星球之间有文明的话会怎样的划分呢?让我们来详细的了解一下吧!
      行星文明
      这是最低等的星际文明,也是我们目前地球所刚好具备的文明,这是一种非常好的假设,我们都知道未来的人类是要往星星际文明所发展的,如今的科技刚好可以达到行星文明的门槛,也就是可以在地球和月球之间进行穿梭,不过去往其他的行星还是非常有难度的,因此还有一段很长的时间跨度。
       恒星文明
       作为第二级的文明,它的要求是我们起码可以摄取太阳的能量化为己用,这当然跟现在的太阳能不是一个概念了,我们现在所利用的太阳能量简直不值一提,这里指是的完全的利用!
       星系文明
       第三级别的文明,这种文明和上个文明的时间跨度非常直达,其要求也是非常的高,举个简单的例子,人类要有着可以完全在银河系里自由穿梭的技术,甚至是旅游,这个简直都无法想象了。
       列星系文明
      看完了上面的三级文明,看看四级文明能夸张到什么地步,这种文明要求的是在银河系和其他星系之间来回的穿梭,就如同科幻电影当中的虫洞穿梭一般,甚至比那个更加的高级,如果时间,未来的人类或许会成为宇宙的霸主?
       多维空间转换文明
        达到上一级的文明之后,人类不再追求这个维度的宇宙,反而向着地球的多个维度进行穿梭,探索着宇宙的奥秘,或许在那个时候,时间的穿梭就不再是梦了?
        平行宇宙文明
        在很多的电影当中,平行宇宙的概念层出不穷,人类的身体将不再是单纯的肉体,而是可以任意转化且常物无法摧毁的状态了,这或许是人类的高级进化也说不定了。
        神级文明
        有着很多科学家认为,我们地球不过是神级文明的研究品而已,位于神级文明的他们可以随意的毁灭或者让某个星球诞生,他们的科技以及自身肉体的能力已经达到了巅峰,甚至创造了宇宙!
看着如此令人惊讶的文明分级之后,我感觉这个宇宙文明的等级划分,连最低级文明的标准,地球还差得很远啊!
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