又來(lái)了一波外星人

李淼

2019年1月，出現(xiàn)了刷爆朋友圈的科學(xué)新聞，很多人以為外星人的信號(hào)被我們收到了?！蹲匀弧冯s志上發(fā)表了一篇論文，作者是加拿大CHIME研究組，他們宣稱(chēng)自己發(fā)現(xiàn)了一個(gè)快速射電爆發(fā)，快速射電暴簡(jiǎn)稱(chēng)FRB。很多人開(kāi)始炒作了，說(shuō)這是外星人發(fā)來(lái)的。一個(gè)FRB的功率很大很大，幾毫秒間輻射的能量相當(dāng)于太陽(yáng)在幾天輻射的能量，也就是說(shuō)，就功率而言，它差不多是太陽(yáng)的一億倍。如果是外星人發(fā)送的，這種外星人的能力得有多大？按照過(guò)去的一種分類(lèi)，已經(jīng)是三級(jí)文明了。

既然說(shuō)到三級(jí)文明，我們來(lái)談?wù)動(dòng)媚芰咳绾谓o文明分類(lèi)。上世紀(jì)60年代，前蘇聯(lián)天文學(xué)家尼古拉·卡爾達(dá)肖夫提出一套分類(lèi)方法，通常稱(chēng)為卡爾達(dá)肖夫分類(lèi)，也叫卡爾達(dá)肖夫—薩根分類(lèi)，因?yàn)樗_根在這方面也做了一些工作。我們現(xiàn)在依據(jù)卡爾達(dá)肖夫的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，審視一下地球文明，看它究竟處在什么樣的水平上。

根據(jù)卡爾達(dá)肖夫分類(lèi)，文明不光是人類(lèi)文明，還包括外星人的文明，甚至是其他什么形式的文明。他將文明分成三級(jí)。處于第一級(jí)的，稱(chēng)為一類(lèi)文明，可以控制整顆行星的能源，即控制整顆行星所有的能量形式。二類(lèi)文明，可以控制整顆恒星的能源。我們生活在太陽(yáng)系，就是要控制太陽(yáng)輻射出的全部能量——因?yàn)樘?yáng)系的能源，主要來(lái)自于太陽(yáng)輻射。

第三類(lèi)文明比第二類(lèi)更進(jìn)一步，可以控制整條銀河系的能源，或者是文明所在的其他星系的全部能源。一種文明究竟處在何種級(jí)別，是可以算出來(lái)的。為此，美國(guó)天文學(xué)家、康奈爾大學(xué)天文學(xué)教授卡爾·薩根還給出了一個(gè)公式。

假定我們?nèi)祟?lèi)達(dá)到了二級(jí)文明，可以使用太陽(yáng)輻射的全部能量，那意味著什么呢？太陽(yáng)輻射分兩種。一種是電磁輻射，也就是光，包括紅外、紫外、可見(jiàn)光。另一種是中微子輻射。這兩類(lèi)輻射的能量相當(dāng)。然而中微子的能量幾乎沒(méi)有辦法利用，因?yàn)橹形⒆訋缀醪桓镔|(zhì)反應(yīng)，它可以輕松地穿過(guò)地球。我們要使用中微子攜帶的能量，是幾乎不可能的，能使用的只是太陽(yáng)輻射的中光的部分。

那么太陽(yáng)光的能量有多少呢？這兒有個(gè)數(shù)據(jù)：3.86×1026瓦。這個(gè)數(shù)字不好直接用億來(lái)表示，非要這么說(shuō)的話(huà)，就是100億億億瓦。這些能量并不會(huì)全部輻射到地球上，到達(dá)地球的能量只是其中極小一部分，卻也高達(dá)1.74×1017瓦。

中國(guó)一年耗能約3000億億焦耳，而美國(guó)更多，大概是中國(guó)的4倍。目前，中國(guó)的能耗占全球的1/10。我們可以根據(jù)中國(guó)的能耗及其全球占比，推算出全球的能耗，大約是1013瓦，也就是10萬(wàn)億，10萬(wàn)億瓦不到太陽(yáng)輻射到地球的能量的萬(wàn)分之一。換句話(huà)說(shuō)，目前人類(lèi)活動(dòng)所用的能源，僅占太陽(yáng)賜予我們的萬(wàn)分之一。我們的能耗還要再提高1萬(wàn)倍，才能把到達(dá)地球的太陽(yáng)能量全部消耗掉。

按照卡爾達(dá)肖夫的文明分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，只有我們把太陽(yáng)給予的能量全部消耗掉，人類(lèi)文明才夠得上一級(jí)文明;把太陽(yáng)所有的能量消耗掉，而不只是消耗掉到達(dá)地球的那一小部分，才夠得上二級(jí)文明。而銀河系里有大概2000億顆“太陽(yáng)”，只有把這2000億顆恒星的能量全部消耗掉，才是三級(jí)文明。

卡爾·薩根用一個(gè)公式，將三類(lèi)文明統(tǒng)一了起來(lái)，也就是說(shuō)，不管一類(lèi)、二類(lèi)還是三類(lèi)文明，都適用這個(gè)公式。目前全球的耗能規(guī)模是10萬(wàn)億瓦。帶入卡爾·薩根給出的公式，可以算出目前的人類(lèi)文明僅為0.7級(jí)。就是說(shuō)還沒(méi)有達(dá)到一級(jí)。要達(dá)到一級(jí)，人類(lèi)的耗能就得再提高1萬(wàn)倍。