宇宙中的四級文明到底有多可怕?為什麼科學家從來不提四級文明?

天空之城 2021/01/12 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知识不会,只是姿势不对;科学凡此种种,用人话讲才能听懂

文/天空之城

 

我們都知道宇宙很大,但宇宙到底有多大,估計有不少人都沒有具體的概念,我們不妨先來看一張圖。

上圖為「哈勃超級深場」(HUDF),圖中幾乎沒有位於銀河系中的恒星,也就是說,我們可以認為圖中的每一個亮點都是一個由大量恒星構成的星系,那麼這張圖中總共有多少個星系呢?答案是1萬個左右。

可能你會認為這個數字似乎並沒有想像中的那麼大,但需要注意的是,「哈勃超級深場」所顯示的只是位於天爐座方向的一小片看上去很黯淡的區域,其范圍僅為3平方角分,大概相當於全天空的1270萬分之1。

觀測資料表明,從宏觀的角度來看,可觀測宇宙中的星系分佈是均勻的,這就意味著,可觀測宇宙中的星系數量,至少是「哈勃超級深場」的1270萬倍。

想像一下,每一個星系都是由上千億的恒星組成(平均數量),而幾乎每一顆恒星都有一顆以上的行星,那麼在數量如此龐大的行星中,會不會存在著除了我們之外的智慧文明呢?答案是顯而易見的,我們甚至還可以根據這個龐大的數位推測出,宇宙中應該存在著大量的智慧文明。

其實大多數科學家都不反對這種推測,而為了更好地描述這些智慧文明的發達程度,還有科學家提出了「文明等級」這個概念,並指出等級越高的文明,他們的實力就越可怕。

相信大家已經注意到了,雖然經常有人提出宇宙中存在著四個甚至是七個等級的文明,並對其進行了各種腦洞大開的描述,但是對於嚴謹的科學家而言,他們只是將宇宙中可能存在的智慧文明劃分成了三個等級,從來沒有提到過等級更高的四級文明。

那麼問題就來了,四級文明到底有多可怕?為什麼科學家從來不提四級文明呢?我們接著看。

由於我們並不知道其他智慧文明的具體情況,因此我們只能用一種通用的指標來衡量一個文明的實力,這個指標就是能量的消耗。總的來講,一個文明在單位時間內消耗的能量越多,他們的實力就越可怕,雖然這不太準確,但這卻應該是迄今為止最好的方法了。

事實上,科學家在劃分文明等級時所依據的「卡爾達舍夫文明指數」,就是基於「能量消耗量」這一指標。該指數最初由天文學家尼古拉.卡爾達舍夫(Nikolai Kardashev)於1964年提出,到了1973年,天體物理學家卡爾.薩根(Carl Sagan)又對其進行了改進,後來被相關研究領域廣泛採用。

上圖為卡爾.薩根提出的文明指數(K)的計算公式,其中「P」代表文明的功率,根據相關資料,我們人類文明現在的平均總功率大約為2 x 10^13W,將其代入這個公式,我們就可以得出,人類文明現在的文明指數約為0.73,也就是說,我們現在的文明等級僅為0.73級。

根據上述公式我們還可以計算出,一級文明、二級文明和三級文明的功率分別為10^16W、10^26W以及10^36W,據此我們可以得出一個結論,即 文明等級每增加一級,功率就會增加100億倍。

先來看看三級文明的功率是什麼概念,觀測資料表明,太陽的功率大約為3.8 x 10^26W,也就是說,一個文明必須掌控大約26.3億顆像太陽這樣的恒星,並且做到對這些恒星的能量進行完全利用,才算得上是三級文明。

因為文明等級每增加一級,功率就會增加100億倍,所以如果宇宙中真有四級文明存在的話,那麼他們的功率將會是10^46W,這就相當於大約2630億億顆太陽的總功率。不得不說,四級文明確實相當可怕,以這樣的實力,他們或許只需動動手指,整個銀河系就可能在瞬間灰飛煙滅。

但問題是,如此強大的文明可能存在嗎?

很遺憾,不管是從我們對宇宙的認知來看,還是從已知的任何理論來講,四級文明都不可能存在,而這就是科學家從來不提四級文明的原因。實際上,我們連三級文明是什麼樣子都無法想像,也就不必再提理論上都不可能存在的四級文明了。

總而言之,所謂的文明等級其實就是一種數位遊戲,它只在一定的范圍內描述一個文明的發達程度,而當其超出了這個范圍之後,文明等級也就失去了意義。

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