各位熟悉的文明等级划分方式是前苏联天文学家尼古拉·卡尔达肖夫提出的用能用使用功率的方式,将宇宙文明划分为三个等级,这种很黄很暴力的划分方式其实蛮符合战斗民族的性格,但随着科学与科技的发展,似乎很难完整表现一个文明的级别,所以在卡尔达肖夫指数上,又扩充了新加入的一些现代科学前景!
卡尔达肖夫指数是怎么区分文明等级的?
尼古拉·卡尔达肖夫在1964年提出了以能源利用功率的方式来区分文明等级,主要有I型,II型和III型,对应的能源利用与增长的方式为:
I型文明使用所在行星所有可用资源;
Ⅱ型文明利用母星的所有能源;·
Ⅲ型文明利用所在星系的所有能源。
I型文明能完全控制与使用的能源为10^16W,Ⅱ型文明则达到了10^26W,Ⅲ型文明则能达到10^36W,目前人类能达到的能源利用为10^13W左右,大概需要再扩大1000倍才能够着I型文明的门槛!当然人类文明指数在0.7左右!
扩充后的卡尔达肖夫指数
石器时代和青铜时代这些低于现代社会等级的我们就不补充了,毕竟要向前看不是吗?我们所处的复合材料和原子以及电子时代,还在0+文明时代,也就是低于I型文明,当然现在的宇航时代仍然非常初级,速度也仅仅在十几千米/秒附近打转。
I型文明:如果能达到开发出太空电梯的纳米材料,或者达到地幔深度矿产开发,或者达到太阳系行星之间自由穿行,小行星资源自由开发,还有皮米技术下的原子结构材料等等。
可能有朋友认为戴森球应该归纳到这个文明级别里,但这是人类想象出来的高级文明利用恒星资源的方式,但其实这种方式就像打算用1000个学渣来和学霸比考试分谁高一样!
Ⅱ型文明:强相互作用力的时代,恒星系之间自由穿行,能人工制造各种元素,能制造小型天体(小行星或者行星),利用白矮星和中子星资源,亚光速星际飞行,物质和能量之间的自由转换。
Ⅲ型文明:能够利用时空结构,制造出空间,高维操作等,其实Ⅲ型文明我们能想象出的很浅薄,因为根本就不知道这些玩意儿是否存在,所以这就是文明等级过低的悲哀,可能他们拥有的能力连我们天马行空的想象都未必能达到。
到哪个级别才能飞出银河系?
飞出太阳系,其实人类当前已经非常接近了,当然旅行者探测器根本就不能算,就像《三体》中的阶梯计划实现并不表示人类达到了整整的恒星际旅行,未来的恒星际飞行,至少要能大规模将物资送上近地轨道,或者开采小行星资源后才能达到!
恒星际航行就是速度的堆砌,但再高的速度也是数十年打底的,循环生态需要庞大的飞船空间,各种生命维持系统,甚至有模拟地球环境的舱室,这些指标下的飞船庞大到难以想象,一艘千米级别的飞船不是用火箭就能将其组装起来的,必须要用太空电梯运送大量的物资或者利用小行星带的资源建造。
因此必须回过头来解决将太空电梯技术,还有恒星际飞船的推进技术,恒星际都以光年计算,显然不是现在正在研究的离子推进技术所能达到的,核聚变发动机是门槛,这些都有待突破,理想状态下,核聚变发动机50年内能实现,悲观一点200-500年!
飞出银河系需要什么技术?
核聚变推进的极限大概是一千年为极限,首先是能源补给,其次是设备工作极限,再有就是人类生存极限,核聚变引擎的氢必须在恒星系内才能补充,那么必定需要路过一个恒星系!加速和减速将会消耗相等的能源!另一个是设备工作极限,其实千年已经放水了,人类还没有什么设备能持续工作超过一个世纪的,而人类以1%的光速,到达100光年外,需要1千年,因此千年正常工作(维护保养下)是门槛。
最后则是人类生存状态,人类寿命不过百年,千年是繁衍生息或者利用冬眠设施达到的,也已经大大的放水了,当然最后得出的结论很简单:核聚变飞船飞不出银河系!
什么技术才可以?
速度并不能解决问题,即使达到光速,银河系直径就高达20万光年,下一个矮星系在16万光年外,下一个星系在254万光年以外,所以要突破的不是速度,而是空间,因此时空结构的突破是是未来星系间航行的关键!
我们现在还不确定时空到底是什么结构,更不知道是否存在高维空间,到现在为止所有关于空间结构或者弹性压缩空间都是凭空想象,所以各位想看到的曲速引擎或者曲率引擎,都是科幻片或者科幻小说中的对象而已,而各种曲速等级,只是公式计算的结果,但如何来实现?真正的时空是否就能这样压缩与拉伸,好吧,统统都是脑补出来的!
至少到现在为止,所有能飞出银河系的技术,都还写在纸上!