2级宇宙文明,一下发现7个?仅是候选戴森球!为何能代表文明等级

文吉说科学 2024-05-31 07:55:43

天文学家在宇宙中发现了7颗可能孕育了2级文明的恒星!他们是怎么判断的?人类和2级文明的科技差距有多大?

什么是文明等级?

所谓的文明等级,是著名科幻作家卡尔达舍夫在1964年提出的,他以一个文明的耗能水平来衡量其发展程度。

这个衡量标准很好理解:远古时期的人类不会利用能源,古代人只会烧柴火,如今我们利用煤炭、石油等资源获得大量的能量,再以这些能量支持现代生活和更高的科技发展。在未来,人类消耗的能量只会越来越多,甚至远超过今天的想象。

所以,卡尔达舍夫提出了一个公式,来计算一个文明的等级,具体公式如下:

其中K就是卡尔达舍夫等级,lg是对数,P代表一个文明消耗的能量总和。

宇宙文明一共有几级?

在提出这个概念的同时,卡尔达舍夫也提出了3个等级的宇宙文明,其中:

1级文明:又叫行星文明,可以完全利用自己的行星及周围卫星的能源;2级文明:又叫恒星系文明,可以利用宿主恒星的全部能源,人类如果能利用太阳的全部能源,就晋升到这个等级了;3级文明:又叫星系文明,到了这个科技水平,这种生物就可以完全利用自己所处星系的所有天体所产生的能源了。

那么,科技发展到今天的人类,达到了怎样的等级呢?

可能要让你失望了,咱们今天的人类实在是坐井观天,甚至夜郎自大了。根据国际能源署在2018年发布的全球耗能数据来计算,人类文明只达到了0.728级,连1级都不够!

这么看来,人类的科技水平确实还是相当低的。如果2级文明真的存在,那么双方的科技水平差距实在是天壤之别。

2级文明到底是怎样的?

可以说,人类正在迈向通往1级文明的路上。目前,世界各国都在竞相研究可控核聚变技术,并且正在积极尝试载人登月和建立月球基地,以便未来开采月球上的氦-3作为可控核聚变的原料。

这两项技术虽然目前还没有实现,但都是“有生之年”系列,咱们能活到它们实现的那一天。核聚变产生的能量是相当惊人的,等到这两项技术成熟的时候,咱们离1级文明就更近了。

问题在于,如何晋升到2级文明呢?或者说,怎么开发太阳的能源呢?

这个问题的答案,由美国物理学家弗里曼·戴森给出,那就是著名的戴森球。实际上,戴森球的概念比文明等级提出得更早,是在1960年的时候。

戴森认为,宇宙中的高级文明,或者未来高度发展的人类文明,在地球能源不足以满足发展需求时,就会进而向太阳索取更多的能量。有科学家提出,太阳内部每秒钟产生的能量可达386亿亿亿焦耳,相当于每秒引爆18亿颗沙皇氢弹。但我们的地球,连九牛之一毛的部分都没获得。

人类距离2级文明有多远?

所以,如果我们能发射大量的能源设备到太空中,把太阳包裹起来,就能把太阳的能量全部接收过来,然后供人类使用。根据天文学家的设想,这将是一个极其浩大的工程,因为这个“球”的直径达到了2亿公里!

显然,人类距离戴森球和2级文明实在太远了。能够早日达到1级文明,就谢天谢地了。

根据戴森的估计,再过200年左右,人类就可以达到1级文明的水平。至于2级文明,那就非常遥远了。按照卡尔达舍夫的说法,人类恐怕还需要3200年的时间,才能达到这样的文明等级!

看来,短期之内,人类是达不到这个水平了。但我们担忧的是:万一宇宙中有别的文明达到这个技术,他们消灭人类岂不是跟捏蚂蚁一样简单?

宇宙中有没有戴森球?

多年以来,天文学家一直在尝试着寻找宇宙中可能存在的戴森球和2级文明。为此,他们利用盖亚卫星、2微米全天巡天项目以及广域红外线巡天探测卫星的探测数据,对超过500万颗位于地球附近的恒星进行了分析,寻找戴森球的蛛丝马迹,这个项目被称为Hephaistos计划。

寻找戴森球的原理并不算太难,因为它既然能吸收来自恒星的光芒,那么恒星的亮度就会因为戴森球的存在而发生变化。

你可能要问了:既然戴森球把恒星完全包裹住了,这颗恒星不应该完全看不见吗?怎么还会有亮度的变化?

其实,戴森最初提出这个概念的时候,根本就不是“球”。实际上,要是真的按照完整的球来打造这种结构,其实是不稳定的。所以,真正建造戴森球的方式,是人类发射海量的单元,在太空中组建成的一种类似于网状的结构,中间有很多的缝隙。

所以说,被戴森球围绕的恒星,发出的光会不断地被遮挡、然后在缝隙中透射出来,非常不稳定。这样的亮度变化对天文学家来说很容易被发现,它们就很有可能已经被2级文明攫取能源了。

通过这样的研究方式,国外的天文学家团队一共发现了7颗恒星具备这样的特性。其中最近的一颗,被命名为Gaia DR3 3496509309189181184,距离地球仅466光年。

难道2级文明距离地球真的这么近?

别急着下定论。毕竟没有亲眼看见,而我们对宇宙的了解又如此有限,什么情况都有可能发生。比如天文学家认为,或许是这些恒星的周围有大量的星球碎片,它们的不规则分布也会造成类似的效果。

总而言之,直到今天,戴森球仍然还只停留在理论之中。虽然科学家做出了很多的设想,但没到那一天,谁也不敢保证这种建筑一定会实现。466光年外到底有没有2级文明,谁也不知道。

研究人员指出,即便这7颗恒星周围都没有戴森球,反而全是星球碎片,也没什么可遗憾的。它们都是红矮星,是宇宙中最小的恒星。在这种恒星周围,还从来没人发现过这样的星球碎片。

如果最终得到了这样的结果,也不失为天文学上的一次重大发现。

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