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发表于 2022-12-20 19:59:59
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太阳系的资源足够人类用数千年到数万年时间发展到卡尔达肖夫文明指数Ⅱ型文明(参见附录)、向银河系扩散开去。远在那之前,扩散就可以开始。两千年内,人类也可能先把恒星引擎架上,驾驶太阳系作为宇宙飞船[1]。
“人类在太阳系长久存在”跟“人类被困在太阳系乃至地球”这两个情景是互斥的:
- 让前者实现的技术不允许后者实现。有时候菜比不菜还要难[2]。
- 而且,银河系的自然发展就不允许“人类被困在太阳系乃至地球”这件事持续太久。
宏观低速宇航:
- 奥陌陌[3]、鲍里索夫彗星等星际天体展示了凡庸的大块石头乃至一些学者提倡的“氢冰山”“宇宙尘兔”之类极度脆弱的垃圾就可以星际航行。
- 2020年,科学家们在深海沉积物里找到了维持生命1.105亿年的细菌群落。
- 以旅行者1号的飞行速度,一万七千多年可以飞1光年,这种水平的航天器在数百万年内就足够飞到光世纪世界[4]的每个恒星附近。
- 根据NASA用太阳帆携带探测器探索日光层的任务研究,太阳帆飞行器的速度可以达到15~25天文单位每年(约72~119千米每秒),这样飞1光年需要2530~4217年,几十万年就能飞到光世纪世界的每个恒星附近了。
- 按照上述事实,用我们现在的技术投射有少量石头和金属装甲保护的未经基因改造的地球生物去太阳之外的恒星附近都是没有实质障碍的。
- 地球上的所有生命可能来自共同的祖先[5],而你的生物学身体也是从一个细胞发育出来的。
- 那么,投射能够在目标天体上铺设生物圈、制造人类的装置并不是多么遥远的事情。
这是近未来发射航天器去追奥陌陌和2I/Borisov的计划:
https://arxiv.org/abs/2007.12480
亚光速宇航:
- 2016年,得到霍金支持的“突破摄星计划”讨论了用大型太空激光器将光帆飞行器加速到真空光速的20%去探索比邻星。这在理论上完全可行,也没有什么工程学上看起来不可解决的障碍。
- 用光帆推进达到真空光速10%的冯·诺依曼探测器,覆盖银河系规模的天体系统需要约50万年。这比人类种的历史还短210万年呢。
- 太阳的输出功率在缓缓上升,10亿年后就能烤干地表所有的水,如果人类发展不到能够抵抗太阳的水准,就必然被消灭;而只要人类有能力抵挡这阳光,哪怕是大反射镜,都可以聚集起比现在人类文明的总输出强数千倍的光束去推进航天器,这技术能将人类散播到整个银河,或许更远。
- 比大反射镜还简单的构造也可以集结巨大的能量,例如戴森-哈罗普太阳风发电卫星。
因此,你“知道”的是一些对世界的具体情况缺乏概念的人所传播的低质信息。
不计离开太阳系的人类或人类的后继者,讨论太阳系内的资源,地球内部的放射热95%程度来自核衰变,有没有太阳都允许人类或人类的后继者在地球上生存。太阳系的其它天体的情况也和这类似。我们早已知道计算需要的能量可以降到任意低,靠衰变热、潮汐加热之类就足够维持超巨型计算机群,来运行一个虚拟天堂让智慧体在里面“快活”,并研发科技、打造自复制舰队去开拓宇宙——实际上,这虚拟天堂不知道有什么意义。
铀238半衰期约44.68亿年。地球上自然存在的钍同位素几乎100%是钍232,半衰期140.5亿年。地球上自然存在的铋同位素只有铋209,半衰期1900亿亿年,这还只是半衰期而已[6]。地球内部的核衰变反应大抵可以持续到地球被红巨星太阳或随机靠近太阳系的大型天体毁灭,从而不再有地球。如果这二者都没有发生,那你等地球掉进银河系中心黑洞可有得等了:需要约1E33年。这是1后面有33个零的数字。讨论整个太阳系,显然其至少允许人类或人类的后继者存在到那个时候,除非有什么意外提前将它破坏。
银河系中心黑洞未必会消灭那时的太阳系文明。他们可以借助银河系中心黑洞吸积盘的强光与猛烈的辐射所含的能量让构成太阳系的物质在银河系中心黑洞附近稳定下来,然后转换成依托银河系中心黑洞的超级计算机阵列。
在霍金辐射存在的情况下,银河系中心黑洞约能存在1E98年。在这样漫长的时间里,太阳系文明可能会找到超越现在的物理规律的方法,让答案变成永远。
<hr/>附录:卡尔达肖夫文明指数
按卡尔萨根给出的标准,人类文明的总功率达到1E16瓦即可认定为卡尔达肖夫文明指数Ⅰ型文明。这是1后面有16个0的数字,一亿亿。
目前人类文明的总功率约2E13瓦,在过去三百年里平均每年增长2.5%~3%,设今后四五百年内还能维持平均每年2.5%的增长趋势,则人类文明需要约252年来发展到总功率1E16瓦。就是说,人类将在公元2270年代初达到卡尔萨根的标准下的Ⅰ型文明。
线性发展的话,2018~2019年,人类文明总功率增加了2.418E11瓦。以每年2.418E11瓦的增速,从2E13瓦提升到1E16瓦,需要41274年。这期间的总能耗,只不过是太阳在这段时间里输入地球的光能的数千分之一。
- 按卡尔达肖夫本来的标准,人类文明的总功率要达到1.74E17瓦才能算是Ⅰ型文明,发展速度沿用平均每年2.5%来估算的话,人类文明需要约368年来发展到总功率1.74E17瓦。就是说,人类将在公元2380年代末达到本来的标准下的Ⅰ型文明。
技术乐观主义者认为增长率本身也会增长,能够超过3%。你用每年5%来计算的话,人类文明需要约186年来发展到总功率1.74E17瓦。这就是说,一二百年的时间足够了。
技术奇点论者认为人类文明的总功率的增长率会在2045~2075年左右技术奇点到来后发散,人类可能被立即消灭,也可能一步建成Ⅱ型文明并开始向宇宙扩张。
卡尔达肖夫文明指数原本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为文明等级指数,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。 |
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