人类将在何时进化成一型文明？

导读：本文译自 Universe Today 文章《When Will Humanity Become a Type I Civilization?》，作者：BRIAN KOBERLEIN。2022 年 4 月 18 日。文章内容不代表译者观点。

在衡量人类文明的发展进程方面，我们已经有了多种指标，比如人口增长、帝国的创立和覆灭、宇宙航行的技术能力等等。

其中一种简单指标是计算特定时期的人类文明所能使用的能量总量。随着人类疆域的扩张与技术发展，采集能量技术已经成为我们最有用的技术之一。

如果假定其它行星上的文明也可能掌握类似的技术，那么文明种族的能耗水平就能成为技术实力的良好佐证。这就是卡尔达肖夫指数（Kardashev scale）背后的思想。

这一指标是苏联天体物理学家尼古拉·卡尔达肖夫（Nikolai Kardashev）于 1964 年提出的。基于这一指数，他将文明分成了三类：行星文明、恒星文明和星系文明。

一型文明种族有能力采集相当于到达其母星的太阳能总量的能量。二型文明种族所能采集的能量规模将达到其所处太阳系的恒星所散发的能量。三型文明则能采集其所在星系的能量。

这一思想经卡尔·萨根（Carl Sagan）而广为人知，而他又提出可对文明的能量消耗量进行连续的度量，而不是简单地分成三种类型。

所以，我们人类文明现在是哪种文明？尽管人类已能使用巨量能量，但实际上我们还不够格成为一型文明。

太阳向地球辐射的平均功率约为 10^16 瓦，而人类文明目前的功率消耗为 10^13 瓦。在卡尔·萨根的平滑指标上，我们大概算是 0.73 型文明。

对于我们这种猿猴进化而来的生命形式，这个成绩还算不错，但有意思的问题来了：我们能发展成一型文明吗？毕竟要是我们收集了到达地球的全部太阳能，地球就不再适宜生物生存了。

近期，一篇发布在 arXiv 上的论文《Avoiding the Great Filter: Predicting the Timeline for Humanity to Reach Kardashev Type I Civilization》研究了这一议题。该论文调研了三种主要能源（化石燃料、核能和可再生能源）并计算了它们的潜在增长趋势。

从一方面讲，达到一型文明阶段看起来似乎很容易。只要把能量生产定为人类文明的首要目标，我们最终一定能达成。但人类使用的这些能源都各有局限。

在极端情况下，比如燃烧燃尽我们所有的化石燃料，那么所导致的气候变化会对生物圈带来灭顶之灾，出现所谓的大过滤器（Great Filter）事件。如果人类灭绝了，自然就不可能成为一型文明了。

因此，该团队采用了一种更为精妙的方法，其分析了每种能源类型的物理局限性，并考虑了使用这些能源与气候变化和污染水平的平衡，其参考标准来自《联合国气候变化框架公约》和国际能源组织。

他们发现，即使考虑现实指标的局限，人类依然有可能发展成一型文明。但是，我们不可能在 2371 年之前达到这一水平。

这并不一定是坏事。毕竟卡尔达肖夫指数只是一个冷冰冰的指标。

尽管技术先进的文明需要大量能量，但是我们也已经看到，低功耗计算和能效改进能让我们在不增加或减少能量消耗的同时继续发展技术。

尽管这项研究表明我们有可能发展成一型文明，但也有可能我们会发展得足够先进，结果发现我们根本不需要成为一型文明。