科學家稱:人類在200年內,或成為真正的星際物種!真能實現嗎?

天空之城 2022/06/04 檢舉 我要評論

人類開展深空探測的主要目的,除了深入研究宇宙中的發展演化規律之外,還有一個重要的方向就是尋找與地球相似的行星世界,探知宇宙環境中能夠支撐生命存在的基本要求,同時為人類未來移民外星打下堅實的基礎。

能源是束縛人類文明發展的重要問題

隨著人類科學技術的發展,特別是工業革命之后,人類對自然資源和能源的索取和消耗程度,呈現指數級的增長趨勢,隨之而來的就是引發了全球自然生態環境的紊亂和各種污染的產生,像全球變暖、水資源短缺、高溫干旱和強降雨頻次和范圍不斷增強等等,反過來對人類的生存也產生了極大挑戰。

著名的宇宙學家霍金曾經發出警告,如果人類再不改變這種發展模式,200年內地球就會「不堪重負」,人類要想實現人類文明的延續,必須在深空探測上取得突破,尋找到能夠移居的星球是最終的出路。

美國宇航局噴氣推進實驗室的一位專家近來說過這樣的話,「現在地球是一個被黑暗包圍的小點,我們被困在這塊資源有限的小石頭上」,這或許是很多科學家擔心的問題,之所說是「黑暗」,主要是無論是對資源和能源的獲取、還是全球變暖趨勢上,如果持續現在的發展方式,那麼過不了多久,地球就將迎來一個「臨界點」,打破了以往地球的自然環境能夠進行有效、有時恢復的狀態,進入到一個不能自我恢復、不能自我調節的新境地。

因此,現在人類面臨的「困境」,那就是要麼抓緊開發和發展新技術,來達到能夠進行星際移民所需的能量需求,要麼就會極有可能在地球不斷發展的「災難」中難以生存。

卡爾達舍夫宇宙文明指數

要想實現星際移民,從目前來看難度不小。1964 年,前蘇聯天文學家尼古拉·卡爾達舍夫提出了一種對宇宙文明發展程度的測量方案,即以文明形式有效利用能量的總規模,將包括地球在內的宇宙所有文明以及潛在的文明劃分成3種級別。

其中,I型文明為行星文明,可以使用文明所在行星上的所有可用能源,包括地下的所有能源(如化石燃料和可用于核裂變的材料),以及從恒星「播撒」到所在行星上的所有能量,能夠達到這一級別的衡量標準,為所利用的總能量達到10^16 瓦。II型文明為恒星文明,可以利用所在恒星系的所有資源和能源,其中既包括對恒星所有能量輸出的利用,同時也包括對恒星系統內其他行星、衛星等資源的利用。據估算,起碼要達到的利用能量總規模,為10^26瓦級別。

III型文明為星系文明,可以使用所在星系中的大部分能量,比如人類文明的話,如果達到III型文明,就可以完全掌握和利用銀河系中所有恒星甚至黑洞所蘊含的能量,要做到這一點,起碼要實現在銀河系的「短時間」穿梭。

人類文明的出路

從目前情況看,人類對地球上能源的總利用量僅為1.9*10^13瓦,剛處于0.7級左右的水平,與真正達到I型文明還有很大的差距。雖然現在人類每年對能源的使用和消耗都呈增加趨勢,但是推動能源消耗量增長的方式仍然是以傳統的化石能源為基礎,大量含碳和其他污染物的大量釋放,對地球生物圈的整體越來越構成威脅。雖然世界各國也在大力發展新型清潔能源,但是核能的利用存在核物質泄漏的風險、水能和太陽能占比不高且不穩定,這些都是亟需解決的問題。

如果地球在宇宙中不「特殊」的話,人類的生命和智力的發展也不是那麼獨特,那麼宇宙中哪怕是銀河系中都應該充滿了智慧生物。況且地球的誕生才40多億年,而銀河系已經有100億年,按照卡爾達舍夫模型,在某個地方應該已經達到了 III 型階段并開始認真地探索銀河系。但問題是,現在我們還沒有在外星發現任何的外星文明,同時也沒有在地球上看到過真正外星文明到訪過的證據。

基于上述問題,有科學家指出,之所以我們到目前還沒有發現更為先進的外星文明,有一個可能性的假設就是,也許在文明達到更高發展階段之前,某些過程會將智能生命從場景中移除,這就是所謂的「大過濾器」原理。在一個文明發展到一定程度以后,大多是物種進入到了一種「自我毀滅」的過程,雖然形式可能是各種各樣的。

有科學家認為,除非人類能夠迅速地、徹底地把能源供應轉向核能以及其他可再生能源,否則我們人類將會對地球的生物圈造成更大的破壞,無法繼續攀登卡爾達舍夫等級,這或許就是人類給自己設定的「過濾器」。因此,能夠以最短的時間擺脫對傳統化石燃料的依賴,是我們向更高層次文明等級邁進、以及深入開展星系探索的唯一出路。

按照現有人類每年對能源消耗增長2.5%的趨勢看,如果能夠最終實現能源問題的替代,那麼預計在2370年左右,人類將會真正達到I級文明,屆時將會擺脫對地球資源能源利用的束縛,開始向恒星文明進發,那時候的人類就將會進入到星際探索的新紀元!

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