如果人类活动最终被限制在太阳系以内，文明该如何发展?

小灰363

持有不同思想与观点的人们对人类未来能怎么样的见解是五花八门的，本来就有人觉得人类走不出太阳系，甚至走不出地球。
人们的观点可以参照以下：


不过，奥陌陌等星际天体已经向我们证明了宏观低速物体可以星际航行，而且“太阳系以内”这个限定其实等于没有限定：
1.太阳系这个概念的范围实在太容易被扩展了。一百年前，我们还不知道太阳系的边缘有半径约1光年的奥尔特云。太阳系的规模可以随着人类的认知而扩大，而且人类可以帮助它扩大。
2.地球文明并不等于人类。例如“人类龟缩在地球上、智能机械或其它地球生物急剧崛起并遍布银河”也不违反题目的设置，这种情况下地球文明就扩张到了整个银河系，人类如果还算是它的一员，也能从中得到实惠。
3.有时候菜比不菜还要难。依靠技术撑过50亿~75亿年后太阳的红巨星化阶段并不困难，人类能延续到那个时代且人类还不能航行到距离太阳1光年之外这种诡异情景才是简直难到不可能，这比人类扩张到整个银河还要难。而且，即便我们御都合主义地设定这事能成立，其实你还是阻止不了太阳系的范围改变：太阳系在非常缓慢地坠向银河系中心黑洞，大约在1E33年后掉进去。如果那时候人类还能生存下去，只得将银河系中心黑洞和围绕它运行的物质重新定义为太阳系了。

无论如何，我们衡量文明发展的基本方法是使用卡尔达肖夫文明指数，这是苏联天文学家尼古拉·卡尔达肖夫提出的概念：
宇宙中的文明可分为三个等级。
Ⅰ型文明可使用母星上的全部能源。
Ⅱ型文明能收集整个恒星系统的能源。对我们来说就是完全掌控太阳的输出。
Ⅲ型文明可以利用整个星系的能源。

地球上的卡尔达肖夫文明指数Ⅰ型文明的功率，按照地球的输入能量计算需要达到1.74E17瓦。卡尔萨根将这个标准设为1E16瓦，并设定了以下公式来计算未达标时的文明等级：

K为文明指数，P为文明的功率。将我们现有的2E13瓦代入公式可以得到0.7301。这就是一些科普提到我们现在是0.7级文明或0.73级文明的出处。一般会谈这个的科学家对人类达到Ⅰ型文明还是较为乐观的，认为一百到二百年内就可以实现。
太阳系里的Ⅱ型文明的功率，按照太阳现在的输出计算需要达到3.86E26瓦，通常表达为4E26瓦。以我们现在知道的方法，使用围绕太阳的戴森云、黑洞引擎之类装置才能达到。卡尔萨根将这个标准设为1E26瓦。谈这个的科学家数量不多，一般把时间表放在数千年内。也有认为数百年内可以拿反射镜戴森云先凑数的人。
银河系里的Ⅲ型文明的功率要达到4E37瓦。卡尔萨根将这个标准设为1E36瓦。依托银河系中心的超大质量黑洞可以达到。
更大的文明指数一般出现在追求宏大设定的少数科幻作品或不会离开预印本网站的软胖论文里。

总功率的提升是文明水平的一个切面。对物质和能量的利用效率与回收效率的提升、文化与道德的演进、分配方式的合理化、社会更好地帮助每个人实现人生价值等等都是文明发展的表现。下面谈的主要是“人类自己去扩展太阳系”方面的发展。

普通发展：

化学火箭和动量交换绳网络[1]
→建成卡尔达肖夫文明指数Ⅰ型
→反射镜戴森云
→任何手段驱动任何飞行器出去，所到之处就是太阳系的新边疆[2]
→建成卡尔达肖夫文明指数Ⅱ型
→太阳系的规模接近银河系
→建成卡尔达肖夫文明指数Ⅲ型
→太阳系的规模超越银河系
→目标：哈勃体积
→扩展至多重宇宙中任意的领域

如果乐观估计人类可以保持现在每年2.5%的总功率提升速率、继续发展数百年，那约251年后，人类文明将成长为卡尔达肖夫文明等级指数Ⅰ型文明，估计其技术可以支持在内太阳系展开大量轨道建筑与航天器。300年内可以开始铺设轨道电站和反射镜戴森云。
技术乐观主义者里也有一部分认为2045~2075年超人工智能就会降临于世上，称为技术奇点。这方面需要的投入是非常庞大的，而且谁也无法保证一定能造出超人工智能。现实中，弱人工智能已经取得长足的发展，但通往强人工智能的道路还没有铺出个所以然来。一些悲观主义者更担忧技术奇点将导致人类的彻底绝灭。总之，技术奇点的可能性并不大，但如果它真的来了而且没有灭绝人类，它大概可以“在转瞬间”为人类建好太阳系内的一切设施，然后带领人类跨越宇宙的深渊。
在上述过程中，人类没什么必要往太阳系的其他天体上“殖民”。以下关于火星地球化改造之低效的截图引自《巫师、外星人和星舰》：














人类必须发展得“菜但又不特别菜”、长期停留在航天文明的水平，且同时具有惊人高的社会组织能力，才能整出“在太阳系的其它天体上大量居住”这种事情。可即便是这样，将新增人口堆积在太阳系里对这个物种有多大意义仍然存疑：即使不能前往其它恒星系，在“降低人类灭亡的概率”方面，居住在远离天体的太空中是更加安全的。
对于戴森云，一个常见的误解是让文明社会居住在扁扁的戴森云组件的内表面，然后觉得非常难配置居住区、可能只适合意识上传到机器的文明。
一般来说，血肉之躯的文明的初等太空居住建筑更适合选择经典的奥尼尔圆柱，它们可以被配置在戴森云之中、从周围的组件处获取无线传输的电力，在其他组件遮挡了阳光的情况下可以顺便省掉圆柱体上原本设计的镜面与大窗。
如果人类文明可以保持住每年0.1%的总功率提升速率，五万多年后就能成长为卡尔达肖夫文明指数Ⅲ型文明，这意味着足以扩张到整个银河系。谈这个的科学家，例如加来道雄，对人类持续发展比较悲观，他给出的时间表是十万年到百万年。

自古以来，人类追求的是“随心所欲地存在并实现一切愿望的力量”，也就是永生与力量。基于脑机接口或注入纳米机器的生物机械化可以使人体变得难以破坏，但这类技术无法抵抗同水准的科学技术造出的武器和暴烈的天体活动。机器面对时间的脆弱程度不比人的生物学身体好到哪里去。在现代物理学所知道的范围内，真永生（=无法死亡）的生物具有至少像黑洞一样坚强的身体（且没有霍金辐射），可以自己永远存在下去。
目前看来，人类并不特别执着于肉体，可能的话转换成能量或时空构造也是可以的。
即使1E100年后所有黑洞都蒸发了，人类仍然可能悬浮在寒冷、空洞、只有逐渐减弱的辐射的广大时空之中，并自己创生物质和能量——就像宇宙暴涨时发生的那样，使用的方法可以是第一类永动机也可以是将时空变为永恒暴涨态的任何技术。在这个阶段，人类就超越了历史上幻想过的绝大部分神灵与妖魔鬼怪了。
当然，人类能发展到这一阶段的可能性微乎其微。

文艺发展：
在技术起来之前，人们的意识可以经由计算机进入虚拟的领域，而不受太阳系物质边界的限制。
在技术起来之后，可以将太阳系的时空结构定义为开放的。

二逼发展：
在技术起来之前，先将太阳系的范围定义为太阳光所及的地方。
在技术起来之后，将多重宇宙重新命名为太阳系！