按照现代文明的发展情况,人类需要多久才能走出银河系?


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按照现代文明的发展情况,人类需要多久才能走出银河系?


自从人类祖先抬头仰望星空开始思索宇宙奥秘之时 , 走出地球、寻找宇宙发展演化规律 , 一直以来是人类的共同梦想 , 为了这个梦想 , 我们也不断地付出着艰辛的努力 , 自从上世纪50年代人类发射第一颗卫星开始 , 相继对月球、太阳系各大行星、太阳、太阳系边缘、银河系、河外星系开展深空或者天文探测 , 这些壮举无疑记录了人类对宇宙不断认知的光辉历程 。 那么 , 以现在科技水平的发展状态 , 我们什么时候可以利用航天飞行器飞出银河系 , 到达系外的星球呢?



银河系的基本概况我们对银河系的认知 , 同样也是随着时间的推移 , 应用天文观测和相关技术手段逐步深入的一个漫长过程 。 早在17世纪初 , 荷兰的一名眼镜匠在配制眼镜时 , 偶然造出了第一架望远镜的雏形 , 随后伽利略研制成功了第一台可以放大32倍的望远镜 , 牛顿在17世纪中叶制造了第一台反射望远镜 , 为人们进行天文观测打下了坚实基础 。 18世纪初 , 英国天文学家通过长期观测 , 认为太阳系是银河系的中心 , 所有银河系的星体都围绕太阳系在运行 。



20世纪初 , 荷兰天文学家卡普坦应用统计视差的方法 , 对银河系内的恒星进行平均距离测量 , 通过与恒星数量的关系 , 最后得出银河系的模型 。 1918年 , 美国天文学家沙普利经过长期的观测 , 认为太阳系应该处在银河系的边缘区域 , 而且通过造父变星的亮度变化周期 , 确定了银河系的形状为透镜状 , 而且初步测定了银河系的直径和厚度 。 1924年 , 美国天文学家哈勃利用大口径的天文望远镜观测到了河外星系-仙女座星系 。 本世纪初 , 科学家们又应用不同的方法测量银河的大小和质量 , 并与仙女座星系进行对比 。



从目前的观测结果来看 , 银河系属于一个棒旋星系 , 由4000亿颗恒星系以及星际气体和尘埃组成 , 直径在20万光年左右 , 拥有人马臂、猎户臂、英仙臂、三千秒差距臂4条旋臂 , 厚度约1.2万光年 , 总质量约为太阳质量的2万亿倍 。 在银河系的中心 , 有一个巨型黑洞-人马座a* , 其半径约2200万公里 , 质量达到太阳的400多万倍 。 我们的太阳系位于银河系的一条旋臂-猎户臂上 , 距离银心距离约2.5万光年左右 。



宇宙文明等级划分1963年 , 前苏联天体物理学家尼古拉·卡尔达肖夫在进行地外生命研究时 , 根据对能量利用方式和效率为主要指标 , 对可能存在的智慧文明进行了分类 , 这也是后来被命名的卡尔达肖夫分类法 。
在这种分类系统下 , 将智慧文明划分为三类 , 即I型、II型、III型 。 其中:
【按照现代文明的发展情况,人类需要多久才能走出银河系?】I型文明 , 即行星文明 。 可以利用恒星辐射到行星表面所有的能量 , 也就是能够利用该行星上的所有资源和能量 。
II型文明 , 即恒星文明 。 可以利用所在恒星系中整个恒星的能量 , 并且可以将能量传输和应用到整个恒星系 。
III型文明 , 即星系文明 。 可以利用所在星系中的所有能源 , 能够实现瞬间转移 , 自由穿梭于各个恒星系以及其它星球之间 。
从能量利用的角度 , 卡尔达肖夫也给出了划分不同文明之间的临界标准 , 即I型文明至少要达到可以完全控制使用的能量值为10^16瓦 , Ⅱ型文明10^26瓦 , Ⅲ型文明10^36瓦 , 每提升0.1级所需要的可控能量要提升10倍 。



我们地球接收到的太阳辐射总能量为1.74*10^17瓦 , 而人类的利用消费效率仅为万分之五 , 即10^13瓦级别 , 也就是说按照卡尔达肖夫分类法 , 我们地球的文明等级仅为0.7级 , 需要再将可控的能源利用消费能力提高1000倍 , 才能达到真正意义的I型文明 。
飞出银河系需要具备的起码条件我们目前能够发射升空的探测器 , 其在外太空的运行速度也仅为几十公里每秒 , 而且像旅行者号这样可以运动到太阳系外侧的深空探测器 , 其动力来源已经基本失去 , 主要靠惯性和大质量天体的“引力弹弓”效应来进行运动 , 如果要载人进行深空探测 , 就必要要有足够的燃料、完备的生命支撑系统作为支撑 , 航天器的总体质量就会明显提升 , 相应地就会大幅度增加发射火箭的推力 , 这是短期内不可能解决的问题 。

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