卡爾達肖夫指數簡析：人類到底能發展到什麼程度？

科技 08-07

利維坦按：我們可以按照卡爾·薩根提出的卡爾達肖夫指數進行計算，將地球接收到太陽的能量估算作1.74×10^17W，而人類消費的能量表明我們現在正處於0.7型左右的文明程度。也就是說，能源消費還需擴大1000倍，我們才能達到「Ⅰ型文明」的標準。

與此同時，阿波羅計劃等地外拓展項目打開了人類往II型文明發展的一個好開端，而對於III型乃至更高文明，目前似乎大多由藝術工作者挑起展望的重擔……

文/Jolene Creighton

譯/$ecret

校對/兔子的凌波微步

原文/futurism.com/the-kardashev-scale-of-civilization-types/

本文基於創作共用協議（BY-NC），由$ecret在利維坦發布

實話實說，我們在地球上有共同承擔著的問題：戰爭、洪流、疾病、貧窮、環境毀壞（例子永遠舉不完）。但我們也有一大堆好的東西：阿庫別瑞引擎（Alcubierre Warp Drive）、隱形斗篷、火星探測器任務、希格斯粒子（Higgs）的發現（同樣，例子永遠舉不完）。

阿庫別瑞引擎是一項推敲性的時空數學模型，為科幻中星際旅行里作為跨星際超光速航行的工具——曲速引擎提供理論支持。圖源：Engineers Garage

在所有這些既激動人心又具啟發意義的科學發現與這些毀滅力量之間，我們到底要怎樣權衡？永無止境的災難清單與我們對科技的完美無窮盡的追求成雙成對（確切地說，並行不悖）。隨著難以想像的可怕之事與壯麗的發展齊頭並進，作為一個文明世界，我們怎樣才能度量我們所處的狀態？

回答這個問題最簡單的方法之一就是創造一個指標，能讓我們科學地度量我們科技的現有能力，而非可能性。幸運的是，我們有一些能夠實現這類度量的方法。

其中之一就是「卡爾達肖夫指數」。

如果你想了解這項指數的基本概念，你可以跳過更科技性的版塊直接閱讀以下段落，這些段落被幫助性地標記為「太長不想閱讀部分」（The TLDR Part；譯者注：TLDR：too long; didn t read.）。

本質上，卡達爾肖夫指數是以一種文明能利用多少能量為重點，去度量一種文明的發展程度。特別地，一個文明種族可用的能量的多少是與這個文明種族分布得多廣相關聯的（它的人口是否遍布一個行星、銀河系或者整個宇宙）。

TLDR部分

卡達爾肖夫指數因一位名叫尼科萊·卡達爾肖夫（Nicolai Kardashev）的俄羅斯天體物理學家而得名。

在1964年，卡達爾肖夫提出，一種文明的狀態，作為整體，主要取決於兩樣東西：能源和科技。他建立了一個理論，一個文明科技的發展程度和這個文明能夠控制利用能量的多少並行不悖。重要的是，一個社會能夠產出的能量越多，他們的科技程度就越高（科技程度最開始是與可用來溝通交流的能量相聯繫的，但後來被擴展了）。

尼科萊·卡達爾肖夫（Nicolai Kardashev）。圖源：Fanwave

換句話說，根據這個理論，一種文化的發展（用最寬泛的意義來說）是能源和科技的產物：通過科技，能源被利用了，就像社交系統是科技的表達一樣，一種文化的狀態依賴於（且取決於）被利用的能源的多少。

這個指數有許多不同類別（等級分類）。近幾年，科學家已經將這個指數擴展到去度量假定文明的程度——銀河系文明、星系間文明，甚至是自然界中的多重宇宙文明。

文明類型

圖源：Trantor

?零型：亞全球文明（Subglobal Culture）——這類文明是從天然有機資源如樹木、煤和油來攝取能源和原材料。這個文明種族使用的任何火箭都依賴於化學推進力。因為這類文明的發展緩慢得可悲，在這一等級的文明種族（對大部分來說）是被禁錮在母行星上的。不幸的是，這就是我們所處的程度，我們離Ⅰ型文明還差得遠。

?Ⅰ型：行星文明（Planetary Culture）——這類文明比地球現有的文明略微先進一些。他們能夠利用他們母行星上的所有可用資源，巧妙地駕馭整個世界的能量輸出（瓦特）。運氣好的話（如果我們不把自己湮沒或者把地球變為不可棲息的廢墟的話）我們在100至200年內就能達到這個等級。所以你的孫子可能有生可以看到這類文明，希望如此吧（假定你有孩子）。

? II型：恆星文明（Stellar Culture）——這類文明遠比我們先進（超越我們進化階段幾千年）。這樣的一個社會能駕馭其恆星的所有能量（在這個例子中，約為瓦特）。這類文明可能類似於《星際迷航》（Star Trek）的行星聯合會（Federation of Planets）；或者可能類似於遊戲《質量效應》（Mass Effect）宇宙中的大部分人設，如阿莎麗族（Asari），賽拉睿族（Salarians）還有突銳族（Turians）。

卡爾達肖夫指數的能源消耗估計三種類型文明的定義。圖源：維基

?Ⅲ型：銀河系文明（Galactic Culture）——這類文明能駕馭一個銀河系的能量輸出（大約是Ⅱ型文明能量輸出的100億倍，比我們先進大概10萬至100萬年）。他們殖民於整個銀河系，從上百億星球中攝取能量，在星際間穿梭，並且人口分布於無數世界中。這類文明種族可能與博格族（Borg，譯者註：電影《星際迷航》虛構的一個宇宙種族）類似（但希望不是那麼尖酸刻薄且「無力抵抗」的樣子），又或者他們會更像《質量效應》中的收割者（Reapers，但希望不是那種喜歡「把你的身體分解成生化粘液」的類型）……有沒有人注意到在這個等級的文明種族似乎都很邪惡可怕？

?Ⅳ型：宇宙文明（Universal Culture）——這類文明是星際文明，其寬、廣度跨越至整個宇宙。他們穿越宇宙，攝取千億萬億恆星的能量。這些社會能夠嘗試龐大的超人類項目，如改變時空結構或者為達永生而故意延緩熵增（甚至逆轉）。又或者說，這類文明種族最終還有可能居住在超質量黑洞的事件視界（event horizon，譯者註：事件視界是在超時空中事件無法影響到外界觀察者的邊界）里！對人類來說，這樣的成就可能是我們永遠望塵莫及的。或許只有非實體物種才能達到這一級別，就像《星際迷航》中Q連續體（Q Continuum）的成員，又或者是《神秘博士》（Doctor Who）里的伽里弗雷星人（Gallifreyans）。