86. G技术元素:文明的等级
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86. G技术元素:文明的等级

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人类在宇宙中感到孤单也许是件不足为奇的事情,因为更高阶的文明都选择了用「黑域」将自己隐藏起来。


【关键词】

卡尔达舍夫等级,戴森球,开普勒计划,行星猎人计划,凌日现象,黑暗丛林法则,黑域


【正文】

你好,欢迎来到《KK 对话未来》!


在上节课中,我们讲到 KK 列出了十三种未来可能的技术跃迁,其中一种是第一级文明。当时我们没有细讲,那这节课我们就来说说什么是第一级文明。


这个概念是前苏联科学家卡尔达舍夫(Kardashev)在 1964 年提出的。他把宇宙当中可能存在的文明分成了三个等级:第一个等级能够利用到达行星的所有能量,比如说,如果人类能够利用太阳到达地球的所有能量,那人类就进入了第一级文明;第二个等级是能够利用一个恒星——比如说太阳——的所有能量;第三个等级则能够利用整个星系——比如说银河系——的所有能量。这三个等级的能量的数量级大概是 10 的 16 次方、26 次方和 36 次方。


人类现在处在哪个等级呢?肯定还不到第一个等级。1973 年的时候,人类文明的等级值大概是 0.7。需要注意的是,等级值不是线性坐标,而是对数坐标。1973 年的时候是 0.7,到了 2012 年的时候是 0.7244,而到了 2015 年的时候反而降了一些,是 0.7239。


为什么会下降呢?因为这个等级值不是根据人类能够利用的能量、而是根据人类实际消耗的能量来计算的。换句话说,我们利用能量的能力应该没有下降,但我们利用能量的效率提升了,所以消耗的总能量反而下降了。


那人类什么时候能达到第一级文明呢?有学者预测说,还需要一两百年的时间。


那人类有没有可能达到第二级文明呢?还是有可能的,只不过还需要几千年的时间。


利用整个太阳的能量这件事,听起来有些异想天开,但科学家们很早就认为这件事情不但可能,而且也是一种必然。美国科学家戴森在 1960 年就提出,任何一个文明发展下去,必然要消耗越来越多的能量,直到某一天,这个文明会需要利用整个恒星的能量。他还提出了著名的「戴森球」概念,就是建造一个包裹在恒星外面的巨大球壳,可以吸收整个恒星辐射出来的能量,并把这些能量输送到某个地方。


这似乎像天方夜谭。但你还别说,最近两三年的天体观测结果显示,宇宙中有可能存在「戴森球」。


故事要从 2009 年说起。当时 NASA 启动了开普勒计划。这个计划是用天文望远镜持续观测一片大概有 15 万颗恒星的天空。通过行星凌日所造成的恒星亮度减弱现象,来发现和确认围绕恒星运行的行星。所谓「凌日」,就是指行星从恒星和地球之间飞过。出现这种现象时,恒星的亮度会有所减弱。当然,这种减弱的程度会非常小,如果一颗地球大小的行星从恒星和地球之间飞过,恒星的亮度大概会降低 0.01%。所以,如果要确认一颗行星,需要重复发生三次或以上的亮度降低,而且要有周期性。


NASA 开发了一套很复杂的软件,来帮助发现可能的行星。但耶鲁大学的天文学者们提出了一个质疑:如果计算机漏掉了可能的恒星,怎么办?


一开始,人们觉得这个质疑是不是有点儿傻:0.01% 的亮度变化,人眼怎么能跟计算机比?况且数据量那么大,15 万颗恒星,每 30 分钟观测一次,人要从这些数据里发现可能的行星,那还不是大海捞针?


但耶鲁的天文学者们就是不信邪,他们发起了一个叫做「行星猎人」的计划,招募天文爱好者们来对观测数据进行辨认。这实际上就是一个众包项目了。结果,有 30 万天文爱好者参与了这个计划,并且真的发现了数十颗计算机没有发现的行星。而且,他们还发现了银河系中最最诡异的一颗恒星。


这颗恒星的编号是 KIC 8462852。它的亮度变化很奇特:


•首先,亮度的减弱没有固定的周期,所以不太可能是绕恒星的行星引起。

•其次,减弱的幅度非常大,有一次是 15%,还有一次甚至到了 22%。这么大幅度的亮度减弱,不可能是行星引起的——因为一个恒星星系里面,最大的行星能够引起的亮度减弱也就是 1% 左右。要造成超过 10% 的亮度减弱,这个物体自身的尺寸就差不多要有恒星的一半大。

•第三,亮度变化曲线不是对称的,比如,一开始是慢慢减弱,然后突然很快地恢复原来亮度。这说明挡住恒星的物体不可能是球体这样的规则形状。


总之,各种诡异之处都表明,围绕这颗恒星发生的故事有些特别。当时研究小组的负责人叫特贝莎·柏亚金(Tabetha Boyajian),是一个 1980 年出生的女性天文学家。她后来在 TED 的演讲中说,作为一名天文学家,外星人假说永远是她最后才会考虑的解释。


但他们在讨论了各种可能的解释后,不得不认为,这种现象非常有可能是由于一个正在建造中的巨大物体造成的。于是他们将这个发现提交给了 SETI,也就是大名鼎鼎的「搜寻地外文明计划」。而 SETI 的观测虽然并没能证明这颗恒星附近有外星文明,但有一个发现让他们感到很有意思,就是不管这个挡住恒星的物体是什么,它和恒星的距离恰好是在宜居带上。至于为什么没能捕捉到来自这个领域的任何通信讯号,我想,也许这个文明已经懂得了《三体》中提到的「黑暗丛林」法则,采取了静默措施。只不过,他们还没能做到《三体》中描述的「黑域」,也就是「低光速黑洞」,把自己的存在完全屏蔽起来。


所以说,人类还真是傻大胆。不过,也许宇宙中的每个高阶文明都是这么过来的;最终,每个高阶文明也都选择了用黑域把自己悄没声地隐藏起来。那像人类这种等级的文明,会感到在宇宙中非常孤单,也就不足为奇了。


好,这就是今天的全部内容。谢谢收听!

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