行星文明發展到什麼程度可以脫離對恆星的依賴?

---劉通曉---

地球是目前唯一的文明星球,我們人類暫時還沒有發現在地球之外,是否有其他的外星文明存在,他們的科技是比我們落後,還是遠超與我們,我們都還一無所知。

關於行星的文明的發展,天文學家尼古拉-卡爾達舍夫有過這樣的假設,認為在宇宙中文明的等級可以分為一級文明,二級文明和三級文明。


一級文明:就是可以操控整個行星的能量,能利用任何的資源。二級文明:可操控整個恆星系的能量,能開採恆星(所謂的戴森球),甚至可以去往其他恆星系。三級文明:可操控星系的能量。可以在銀河系之間來回穿梭。

所以如果要想脫離對恆星的依賴必須要達到二級文明以上。就拿我們的地球來說,目前我們還無法操控整個行星的能量,人類的文明連一級都還沒有達到,只能算是0.7級文明。假如我們人類的科技文明不停的發展,且發展的道路通順無比,要想達到2級文明也是一個未知。可能千年,也可能萬年。


不過相信以人類的智慧,終有一天我們不在侷限於對太陽的依賴。因為人類工業革命的開始到現在的科學水平只用了短短的200多年。未來人類還有很長的路要走。


宇宙探索未解之迷

1964年,蘇聯人卡爾達肖夫提出了著名的卡爾達肖夫指數,這是一種用一般方法來度量文明的指標,主要度量能源的使用率,雖然這一指標只是假設,但仍被SETI項目、科幻小說家、預言家作為一項重要的標準。一級卡爾達肖夫指數可以控制並利用一顆恆星,而二級卡爾達肖夫指數可以控制利用一顆恆星,具體地說,就是Ⅱ級文明可以建造類似戴森球的設施,處理恆星的能量輸出。

雖然這一級別的文明可以完全利用自己的恆星,將其能量最大化利用,但是他們仍然需要依賴於戴森球生存,也就是恆星的能量,如果沒有恆星,其能量來源也將枯竭。

要擺脫對恆星的依賴,至少要達到Ⅱ級文明的基礎,但還需要哪些技術才能在不借助恆星能源的情況下自給自足是未知的。可控核聚變可以在很小的程度上彌補恆星能量輸入的空缺,在一定的範圍內,比如大型宇宙飛船、大型空間站,人類可以通過反應堆的能量滿足生活的需要,還能製造食物、衣服等日常所需的物品。

比如《星際迷航》系列中的大型空間站,不依賴恆星,內部卻是一個繁華的星際大都市。科幻小說與預言中很少涉及人類或者外星生物擺脫對恆星的依賴的情節,我們也無從猜想到底要先進到什麼程度的文明才能不依賴於恆星,畢竟在我們目前的思維中,文明都是依賴於行星的,恆星讓行星變成生命的搖籃,又有誰會願意拒絕來自恆星取之不盡用之不竭的饋贈呢?


川陀太空

行星文明發展到什麼程度可以脫離對恆星的依賴?

首先,恆星的依賴並非只是提供天然的能源,還有一整個生態行星系的生態環境,比如恆星能提供給行星一個某一個時間段內(恆星的生命週期內,比如太陽是在變成紅巨星之前,還有40多億年時間)比較穩定的軌道,也能避免星際風(高能粒子)直接轟擊系內行星,恆星系內適當的巨大氣態行星可以避免行星被大量小行星轟擊等,如果失去恆星,對於行星來說絕對不是一件好事!

太陽系簡圖

當然我們現在假設地球文明到達了某一個層次,比如已經達到隨意控制核聚變的文明,理論上只要達到這個層次,即使失掉恆星,至少地球不會因為能源的問題導致文明滅絕!當然失掉恆星之後行星將直接進入星系減高能粒子轟擊的時代,也可能失掉了本星系其他氣態行星保護(太陽系是木星與土星,吸引了絕大部分的小行星撞擊,避免地球生命大滅絕,當然恐龍滅絕除外哈),取得了接近永恆的聚變能源之後可能會有如下的發展

1.行星可能會發展到在近行星軌道建立巨型的防禦小行星的空間站,同時也會建立各種科技或者生活用的大型或者超大型空間軌道站

2.行星文明可能也不一定生活在地表,可能會深入地下,因為表面沒有陽光,與地下沒有區別,地面還因為沒有陽光的照射導致極低的溫度結冰

3.對與各種星際間的特殊天文氣候應變,比如小行星物理撞擊,高能粒子的轟擊,以及幾十光年內超新星爆發(方向對著地球時)等,至少要比在化石能源時代提高几個數量級

4.建造各種恆星際移民的巨型飛行器,一部分文明將會進入宇宙空間,避免一鍋端的情況發生。

化石能源時代無法解脫太陽的依賴(僅僅從能源結構考慮)

聚變實驗堆內部

聚變實驗堆點火,時間單位ms,現在還不夠久

個人認為,那種戴森球的文明應該不存在,如果人類發展到了這個層次,應該不會傻到搞一個戴森環或者球將太陽包圍起來,畢竟用這個資源即使是100%獲得,也是光和熱(當然也有大量的高能粒子),與其花這麼大工程去包裹一個恆星,不如自己製造一個受控制聚變能源,效費比和包裹恆星的戴森球比起來,不知道要高多少,甚至移民另一個星系也是非常簡單的事情!所以戴森球應該只是一個以低等級文明去思考高等級文明掉入的誤區!

開普勒望遠鏡的觀測天區 位於天鵝座和天琴座方向,覆蓋大約100平方度,在4年多時間裡對該區域超過15萬顆恆星進行觀測

2011年3月期間出現的光變曲線的放大圖,可以觀察到這次光變曲線輪廓非常乾淨、光滑而陡峭,並且兩側並不對稱。它的變暗過程持續將近一週時間,然後在短短几天時間裡迅速恢復正常亮度

如果按戴森文明來考慮,在超級文明時代會更依賴恆星提供的能源,當然或許只是天然氣對於我們地球文明的需求一樣,或者可以能源來源多樣化來解釋超級文明對恆星的依賴!!


星辰大海路上的種花家

行星擺脫了對繞行的中心恆星的依賴,就變成了在宇宙間橫衝直撞的大流星。

其命運會有三種:1丶在引力的作用下,飛蛾投火般撲向另一座大火爐(恆星),自取滅亡。2丶與另一顆行星相碰撞,粉身碎骨。3丶被某一大星體(恆星或行星)捕獲成為其行星或衛星。

該行星文明將失去其文明源起的老巢。

所謂的1、2、3級文明,不過是霍金式的夢語。


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