在浩瀚的宇宙中,很可能存在著其他的智慧文明,這不僅是一種迷人的猜測,也是科學家根據已知的觀測數據做出的一種合理的推論。從宇宙的規模以及存在的時間來看,我們還可以合理地推測出,宇宙中智慧文明的數量應該不少,他們的科技水平當然也有高有低。
所以科學家提出了「文明等級」的概念,相信大家對此都不陌生,畢竟在討論宇宙中可能存在的智慧文明時,很多人都會提到這個概念,不過假如你仔細一點就會發現,在與之相關的研究領域中,科學家只會討論一、二、三級文明,卻從來不提更高級的四級文明。
這樣的情況不免令人感到好奇,四級文明到底有多可怕?為什麼科學家對四級文明閉口不談呢?下面我們就來聊一下這個話題。
「文明等級」的概念由天文學家尼古拉·卡爾達舍夫 (Nikolai Kardashev)在1964年的時候首次提出,他認為智慧文明的科技水平越高,其消耗的能量也就越多,所以「能量的消耗幅度」 就可以作為衡量一個智慧文明科技水平的普適指標。
根據卡爾達舍夫的設想,恒星是宇宙中最主要的能量來源,所以他將一、二、三級文明的功率分別定義為2乘以10的17次方瓦特、4乘以10的26次方瓦特、4乘以10的37次方瓦特,這三個數值分別對應地球接收到的太陽輻射功率、太陽本身的功率以及銀河系所有恒星的總功率。
時間來到1973年,科學界中大名鼎鼎的卡爾.薩根(Carl Sagan)提出理論的稱,宇宙中的行星與其主恒星的距離有遠有近,恒星與星系也有大有小,所以我們應該根據已知宇宙中的各種觀測數據的平均值來更準確地描述「文明等級」,隨后他給出了一個具體的計算公式。
(↑公式中的K、P分別代表「文明等級」和智慧文明的功率)
在接下來的時間里,該理論逐漸得到科學界的廣泛采納,據此我們可以計算出,一、二、三級文明的功率分別為10的16次方瓦特、10的26次方瓦特、10的36次方瓦特,可以看到,相鄰的兩個「文明等級」之間,功率相差100億倍。
有了以上的認知,我們就可以來討論一下四級文明了,根據卡爾.薩根提出的理論可以計算出,四級文明的功率可以達到10的46次方瓦特,這是什麼概念呢?這樣說吧,這大概相當于太陽功率的2630億億倍,銀河系所有恒星總功率的2.5億倍。
按照這個計算結果,四級文明的實力確實是挺可怕的,毫不夸張地講,對于功率如此強大的智慧文明而言,別說是我們太陽系了,就算是毀滅整個銀河系,都可以說是「舉手之勞」 ,但問題在于,宇宙中真有四級文明存在嗎?
可以想象的是,如果宇宙中真的存在如此強大的智慧文明,那麼他們的活動就必定會導致宇宙中出現極為宏大的「人工痕跡」,比如說大量的星系出現明顯的異動,或者是異常巨大的不自然結構出現在宇宙之中,又或者是某種不可能自然出現的能量集中釋放,以至于即使隔著上百億光年,我們都可以觀測得到。
值得一提的是,有一種說法認為,高級文明使用的能量有可能來自「暗物質」和「暗能量」等我們不可見的存在,如此一來,我們就不可能觀測到他們在宇宙中的活動了,但實際情況卻并非如此。
因為「暗物質」雖然不可見,但它們產生的引力效應卻是可以觀測到的,而「暗能量」則是推動宇宙膨脹的「驅動力」,所以即使四級文明主要通過「暗物質」 和「暗能量」來大規模地獲取能量,他們同樣也會在宇宙中制造出極為宏大的「人工痕跡」。
比如說大量的星系因為失去了「暗物質」提供的額外引力而分崩離析,或者是宇宙中某一區域的「暗能量」被大量提取后,該區域的膨脹速率就會與正常值大相徑庭,這同樣也會被我們觀測到。
然而在直徑高達930億光年的可觀測宇宙中,我們從未發現過這樣的痕跡,另一方面來講,我們也無法想象出到底是什麼樣的科技才可以產生高達10的46次方瓦特的功率,因此一個合理的推測就是,宇宙中不可能存在四級文明。
所以問題的答案就很簡單了,科學家之所以對四級文明閉口不談,并不是因為他們有多可怕,而是因為無論從觀測數據還是從理論上來講,宇宙中都不可能存在如此強大的智慧文明,既然不存在,當然也就沒有討論的必要了。