哪些科學技術一旦實現,人類文明便會突飛猛進,進入星際時代?
更新于:2025-03-26 06:38:07

在卡爾達舍夫宇宙文明等級劃分當中,人類文明都未達到一級,成為真正的“行星級文明”。

這也就是說,別看咱們現在有實力飛出地球進行一些對外探索活動,實際上距離進入星際時代還差得很遠,不過科學家認為只要一些科技得到發展,我們還是有機會跨越到更高等級的。

那麼,哪些科學技術一旦實現,人類文明就會突飛猛進,進入星際時代呢?

三種基本宇宙文明等級示意圖

量子計算機

首先就是量子計算機技術,對大多數人而言,應該只聽說過超級計算機。殊不知,其實現在研究的領域早已擴大到了量子,所謂的量子電腦就是直接以量子態進行信息處理的新型計算機。

由於人類的計算能力實在是有限,所以我們需要依靠計算機進行海量的運算,而量子計算機就是最具潛力的一個,為什麼這麼說呢?

我國的九章二號量子計算機

這是因為,量子態具有疊加性,在這種情況下,量子計算機就具有並行性了,簡言之對一個由n個量子比特組成的量子計算機的一次操作就是對其所包括的所有2n個量子態的操作,這無疑輕鬆超越了經典電腦。

由此可見,量子計算機的第一個優勢,就是更快更多地處理數據。

比如有科學家此前耗時幾個月,使用超級計算機算出了圓周率之後六十多萬億位的數位。雖然這一做法總被人說是閑著沒事做,但是若是能用量子計算機,那速度肯定更快。

圓周率是測量計算機計算能力的重要指標

此外量子計算機技術的實現,還有利於人工智慧的快速發展。因為人工智慧對於運算能力的要求非常高,而這顯然是傳統晶元無法實現的。

資料顯示,谷歌、IBM、英特爾、微軟等都將人工智慧與量子計算的結合視為重要著力點。北京量子院也將量子人工智慧作為應用量子軟體開發的重要部分。

總的來說,量子電腦就像是一個“工具”,它的運用涉及到了多個高新技術領域。

在這種情況下,它的實現,對於人類儘早邁入星際時代肯定是有所助力的。

量子計算機在能源領域的應用示意圖

如果說量子計算機的超級計算能力能幫我們更好地理解宇宙,甚至說讓科學家為宇宙快速“建模”,那麼接下來這項技術就關乎於我們如何親自去探索宇宙,這項技術正是超光速飛行。

超光速飛行

上文中咱們提到,人類雖然有了探索太空的行為,但是這距離邁入星際時代還差得很遠。

之所以這麼說,就是因為宇宙實在是太大了,當距離都以“光年”存在的時候,人類短暫的壽命以及龜速運行的飛行器,就成為了限制我們探索宇宙的關鍵所在。

因此,人類如今不過只是在家門口打轉而已,就像是頻頻從洞口露出頭來的“螞蟻”,你以為自己走了十萬八千里,實際上就只是橫穿了一條馬路罷了。

我們在茫茫宇宙中還是太過於渺小了

在這種情況下,科學家認為只有實現超光速飛行,我們才能在有限的壽命中,抵達那些想去的地方。

可是大家都明白,按照愛因斯坦的說法來看,光速已經是速度的極值了,並且人類現在的飛行器連光速都達不到,卻已經開始想“超光速”的問題了。

確實,我們現在的技術還差得遠,但是有夢想誰都了不起。

超光速飛行的宇宙飛船構想圖

總之,在科學家發現宇宙航行所需要的時間實在是太長之後,就已經提出了“超光速飛行”的設想,並且指出狹義相對論斷言不可能存在任何大於光速的運動,這隻是對理論設定範圍以內的推測,無法被檢驗。

對此,國際宇航聯合會的P.A.Murad說:“創建一艘超光速宇宙飛船是一種廣泛的挑戰。雖然超光速航行與 SR(狹義相對論)矛盾,但該理論並非包容一切,而是理亞光速問題的理論。”

超光速飛行的構想圖

至於如何實現超光速飛行,科學家認為反物質燃料飛船、曲向推進都是優選項,只不過這些專案目前的發展都很緩慢。從這一點來看,技術的進步顯得遙遙無期。

不過大家也不必灰心,任何技術的誕生,都是需要長期的積澱的。

反物質燃料飛船的構想圖

除了以上這兩項高新技術以外,還有一種目前最受關注,被稱為“未來能源”的技術,那就是可控核聚變。

可控核聚變

可控核聚變相較於前面二者來說,出現得更早一些,其成果也相對多一些,畢竟它還是專注於解決人類目前面臨的緊要問題的。

進入星際時代的前提是,咱們得先保住文明的火種,可如果等著傳統化石能源被消耗殆盡,那麼人類就可能會被“困死”在地球上。

全球能源消耗來源示意圖

因此,可控核聚變一經出現,就引起了人們的關注。

這種神奇的未來能源,不僅儲量極為豐富,對環境還沒有太大的污染,可以讓人類在實現文明突飛猛進的同時,保住賴以生存的環境。

不然,總是以環境為代價的話,我們可能會在尚未實現文明越級之前,就被環境孽力回饋了。

化石燃料對地球環境的污染

至於可控核聚變如何實現,目前全世界的主流就是“燒開水”,因此人們也將其裝置稱為人造太陽。

之所以要創造出超高的溫度,主要是因為核聚變反應需要氘氚燃料在高溫之下,才能發生人類想要得到的反應。如果溫度和密度有所波動,它都將無法實現。

能實現可控核聚變的裝置

一旦可控核聚變技術實現,那麼人類將會迎來無限能源時代,屆時不再為能源發愁的人類,就可以放心地慢慢研究超光速飛行等問題了,這也是為什麼可控核聚變能成為如今的熱點。

因此相較於前面兩種技術,它顯得更“剛需”,一旦實現就能解決人們的燃眉之急!