人类还有多久达到一级文明？或许200年，或许永无法成为一级文明交易

【人类还有多久达到一级文明？或许200年，或许永无法成为一级文明】

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人类从第一次工业革命到实现登陆月球以及探测火星，也只不过是短短200多年。这在宇宙的时间尺度上，也就几秒钟的时间。可能无法说人类文明能在艺术领域走多远或达到怎样的高度，因为这些事情无法衡量或预测，但能源使用是可以衡量的，并且几个世纪以来一直呈上升趋势。

根据卡尔达肖夫指数（Kardashev Scale）所示，人类目前正在向一级文明过渡（0.73级），预计还需200年左右会达到一级文明。但也有科学家认为，剩下的0.27级是一条永远无法跨过的鸿沟，我们可能永远无法达到一级文明。
三种基本文明类型所需的能量，人类=0.73！
1964年，天体物理学家尼科莱·卡尔达肖夫（Nicolai Kardashev）在回应弗里曼·戴森 (Freeman Dyson) 1959 年关于某些超大恒星的表面温度低于室温的可能实际上是外星文明在其恒星周围建立一个“戴森球”论文时，提出了一个以能源使用尺度衡量文明层次及技术先进程度——卡尔达肖夫指数。

一级文明(I)：行星文明，他们控制自己星球上的所有能量。
二级文明(II)：恒星文明，他们控制自己太阳系中的所有能量。
三级文明(III)：银河文明，他们控制自己星系中的所有能量。
后来美国天文学家卡尔·萨根 (Carl Sagan)在1973年建议用数字代替卡尔达肖夫指数的罗马数字，以允许进行十进制细分，并使用更统一的功率级别量化卡尔达肖夫指数。

太阳以1368 瓦/平方米的阳光照射地球，地球阴影的大小为 127.5 万亿平方米。因此，地球拦截了 1.744*10^17 瓦特。而地球距太阳215个太阳半径，因此太阳表面的太阳光强度为 1368 W/m2 * 215^2 = 63.24 MW/m2 。太阳的表面积为6.1*10^18平方米，故太阳的总输出是3.8*10^26瓦。银河系有 4000 亿颗恒星，它们的总辐射量是太阳辐射量的1000亿倍。
所以一级文明的能量=10^16 瓦，二级文明的能量=10^26瓦，三级文明的能量=10^36 瓦。
反过来利用公式计算出：现在的人类文明 K = 0.725527 。以3%的增长率，我们将在2233年左右可以达到一级文明水平。

卡尔达肖夫指数的一种用途是帮助设想我们文明的未来，至少从能源的角度来看。事实上，如果电力消耗以每年 1% 的速度增加，我们将在大约600年内达到一级文明行星，在3000年内可达到二级文明， 5800年可达到三级文明。
为什么我们可能永远不会成为一级文明？
虽然卡尔达肖夫和萨根都认为文明可以通过他们拥有的信息量和能量来表征，但很多科学家认为这太过乐观了，甚至人类可能永远无法达到一级文明。而人类无法到达一级文明的原因有很多，其中之一就是所谓的“大过滤器” 。
大过滤器理论首先由经济学家罗宾汉森(Robin Hanson）提出。它假设宇宙中的大多数文明在达到一定程度的进步时都会发生“未知的事情” ，是智能生命进化的障碍。同样，在卡尔达肖夫指数的背景下，大过滤器也可能会阻止我们的能量使用向上增长。对于人类来说，大过滤器可能会以多种方式发挥作用。
1.资源枯竭
一级文明的能量输出估计为10^16瓦，有了这个巨大的门槛，升级规模的初始能量需求是巨大的，我们必须将我们目前的能源产量提高 100000 倍才能达到这个能力。

历史向我们展示了我们如何需要经历寒冷时代才能进入核时代，或者开发更可持续的能源需要如何投入能源。风能、地热能和太阳能是最合理的选择，但是开发必要的基础设施来利用它们需要大量的能源初始投资，这同样适用于核聚变能源。
大多数初始能源需求将来自化石燃料，化石燃料可能会耗尽，更不用说它们对气候的负面影响。我们目前面临着用完地球上所有化石燃料的迫在眉睫的可能性，然后才能用更可持续的来源替代它们。可变估计表明，在我们耗尽化石燃料储备之前，我们还有一个世纪到半个世纪的时间。

人类还有多久达到一级文明？或许200年，或许永无法成为一级文明

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