看過科幻電影的朋友都知道,裡面經常涉及一些科技先進的智慧文明。考慮到在整個宇宙中,星球的數量不計其數,再加上受電影的啟發,很多人也理所當然的認為,在我們的宇宙中,一定有比人類文明等級更高的文明。
提到文明等級,科學家通常會討論一級文明、二級文明和三級文明,卻極少提及更高等級的四級文明。究竟四級文明有何特別之處,才讓科學家們對此緘口不言呢?讓我們一起來探討這個問題。
早在1964年,前蘇聯天文學家尼古拉·卡爾達舍夫根據文明對能源的掌控程度,將宇宙文明劃分為三個等級。他將一級文明的功率定義為2×10¹⁷瓦,相當於地球接收到的太陽輻射總量,這意味著一級文明能夠充分利用所在行星的所有能源。
二級文明的功率為4×10²⁶瓦,對應太陽的總輻射功率,表明其可以掌控整個恆星系統的能量。三級文明的功率則達到4×10³⁷瓦,接近銀河系的總功率,足以駕馭整個星系的資源。後來到了1973年,美國天體物理學家卡爾·薩根對這一分類進行了調整。
他認為卡爾達舍夫的原始數據過於依賴地球和太陽的特定數值,而在廣袤的宇宙中,恆星、行星及星系的輻射功率差異極大。以恆星為例,從紅矮星到超巨星的功率可相差數萬倍。
因此,薩根以觀測數據的中間值為基礎,重新劃分了文明等級,並提出了一個用來計算文明等級(K)與功率(P)之間關係的公式(如下圖),后被相關領域廣泛認可並採用。
按照薩根的公式,可以計算出一級文明的功率約為10¹⁶瓦,二級文明為10²⁶瓦,三級文明則達到10³⁶瓦。這是什麼概念呢?以太陽的功率3.8×10²⁶瓦為參考,三級文明的能量相當於26.3億顆太陽的總和。
從這一數據可以看出,每提升一個文明等級,其能量掌控能力會增加約100億倍。如果四級文明真的存在,其功率可能達到10⁴⁶瓦,相當於2630億億顆太陽或2.5億個銀河系的能量總和。
而人類的總功率約為2×10¹³瓦,代入公式計算,人類的文明等級僅為0.73。在過去的幾百年裡,人類文明的總功率平均每年增長2.5%~3%,按照這個增長趨勢,西元2270年才能達到1 級文明。
屆時我們可以將地球的資源完全利用,並能夠在太陽系內自由地航行,而人類目前只能通過探測器瞭解宇宙,真正踏足的星球也只有地球和月球。
相比之下,四級文明的能量控制能力遠遠超出人類的想像。對他們來說,基本上已經掌握了整個宇宙80%的能量,包括最神秘的暗物質和暗能量,想要毀滅整個銀河系,甚至是一個星系團,也都只是動動手指的事。可是,話又說回來,四級文明真的存在嗎?
按照常理推測,如此強大的文明,他們的一舉一動應該都會留下蛛絲馬跡,即使是百年以後,也應該被人類發現。不過,也有人認為,四級文明可能已經發展出超越我們理解的技術,能夠隱藏自己的存在。例如利用暗物質或暗能量的特性遮罩自身活動。
實際上,暗物質雖然不發光、不參與電磁相互作用,但通過引力影響周圍物質。如果四級文明大規模操控暗物質,可能導致星系的引力平衡發生變化,甚至引發結構上的異常。
同樣,暗能量驅動的宇宙膨脹也可能因他們的活動而出現波動,這些都是潛在的間接證據。然而,迄今為止,人類的觀測數據中,並未發現任何明確指向四級文明的異常現象。
更何況,以上提到的所有文明,都不過是人類自己劃分的標準。所以最終的結論也就是:宇宙中可能根本不存在四級文明。既然都不存在,自然也就不怎麼提了,更別提,我們連一級文明還沒有達到呢!