第217章 三型文明

    一个星期后，华枫他们开始对文明类型进行系统学习。他们知道茫茫宇宙中，地球上的人类建立的文明是微不足道的。因为地球文明是如此短暂，人类开始创造文明才不过几万年，发展科学技术不过几百年，探索航天技术不过几十年，这和地球年龄的45亿年、银河系年龄100亿至150亿年相比，何异于沧海一粟。

    1964年，1964年天体物理学家卡达谢夫提出了卡达谢夫标度，作为衡量一个文明的技术水平的方法。该标度只是理论性的，而且它衡量的对象，也即高度进化的文明，也只处于人类的推测之中，并不曾有人亲见亲历，但是这个标度的意义在于，它从宇宙的角度来考量整个文明的能源消耗量：

    I型文明：能够调集与地球整个输出功率（当时他的估计，地球的功率输出约为10的15次方瓦～16次方瓦）相当的能量用于通讯。现在我们能够在一天之内环绕我们的地球，了解到地球上发生的事件，并且还可以离开地球到月亮上做闪电式访问。

    II型文明：能够把相当于一颗典型恒星的输出功率（10的26次方瓦）用于通讯。

    III型文明：用于通讯的功率达10的36次方瓦，约等于整个典型星系的功率输出。

    截止到2011年，目前的地球文明只能大致定为0.72型——连I型都未达到。不过考虑到1900年的时候我们还是0.58型的文明，未来一两百年，人类进入一型文明是可以指望的。

    另外美国天文学家卡尔·萨根建议，可以将三型文明按能量尺度分为10个次型，即以10的16次方瓦为1.0型，10的17次方瓦为1.1型，10的18次方瓦为1.2型，等等。这三种文明类型并非不可超越，但由于它们有质的区别，可以想象这种过程将是非常漫长而困难的。

    尼古拉·谢苗诺维奇·卡达谢夫（НиколайСемёновичКардашёв）1932年4月25日出生于莫斯科，是俄罗斯（前苏联）的天体物理学家，是俄罗斯空间研究院宇宙研究所副所长，俄罗斯科学院院士。

    卡达谢夫1955年毕业于莫斯科国立大学，后在伯格天文研究所的师从史克劳夫斯基，在1962年获得博士学位。

    卡达谢夫1976成为苏联科学院普通物理和天文学部副院士，1994年成为俄罗斯科学院院士。

    1963年卡达谢夫开始研究类星体CTA-102等，并第一个提出为外星智能（搜寻地外文明）分类的建议。在这项工作中，他提出了一些想法，也许可以重新认识数百万或数十亿个地球外甚至银河外文明，他创建了卡达谢夫宇宙文明分类法，以及文明的类型。在搜寻地外文明方面，俄罗斯早于美国就提出一些类似的方案。在苏联的其他著名专家还有弗塞沃洛德和史克劳夫斯基（卡达谢夫的导师）。

    在银河系中，存在着多少个具有文明的星球呢？1960年，加利福尼亚大学的天文学家弗兰克·德雷克提出寻找外星文明可能的方法，是这样的一个公式：N=R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L

    这个公式看起来有点庞杂，它以一连串可能性的乘积来计算我们银河系中可能存在多少个文明社会（N）。

    R*代表我们银河系内一年之间新诞生的恒星数。宇宙空间是由超新星爆发飞散的碎（平均每30年发生一次）和形成宇宙的大爆炸的副产品——氢气构成。渐渐地，受重力和新的超新星爆发冲击力的影响，这些物质集中于一个地方，慢慢聚积，最后变成一个恒星。这个过程不断重复。

    Fp指这样形成的新恒星，平均拥有多少行星的数值。恒星当中，有称为二重星、三重星的，拥有两三个一样大小的太阳，互相交替包围。有人认为这种情况下无法形成行星。但是在我们太阳系里，不是有木星和土星这样的巨大行星吗？这可以视为三重星，同时二重星、三重星有可能有行星。但是，恒星通常有几颗行星，这一点无法确定。

    Ne表示在这些行星中，具备有生命发生、进化条件的几率。要使生命产生，就必须有很多液态水。但是，如果行星离恒星太远，水就会冻结成冰；太近则会变成水蒸气。为了使生命进化，又必须拥有岩古构成的陆地。如果行星体积过大，就无法拥有这些条件。此外，还要有大气，小行星有可能因重力不足而飘走，失去大气层。而且，自转周期太长的话，不仅昼夜温差太大，强风的不断吹袭，也使生命很难产生。

    Fl表示在满足这些条件的行星中，实际上有生命存在、进化演变的比例。进化必须具有DNA，这是极其复杂、巨大的化合物所产生的遗传方法，这个形成的可能性微乎其微。

    Fi表示形成生命进化到智慧的几率。细菌、树木、草是无法进化成具有智能的生物。它们没有脑神经系统，也没有成长到一定大小所必备的脊椎。拥有神经系统和脊椎的最原始的动物是鱼。

    而鱼如果总是待在水里，一定无法进化成智慧生物。首先鱼要变成有四只脚，可以在陆地上走路，然后爬树，再学会用手指抓取东西，还要进化到直立行走。这样，脚和手分工，再经过一段漫长的时间，就拥有充足的智慧了。但是，过程并不一定这样顺利。有生物存在的行星相当多，但如果只有细菌、植物、贝类这些生物，那么就难产生智慧生物。

    Fc表示，智慧生物能够与外界进行联系的比例。现在地球主要以电波为星际间通讯方式，但在南美亚马逊流域深处，在新几内亚的深山里，有着未开化的原始人。

    他们不知道农耕和畜牧，制作铁器等金属用品的技术也很缺乏，只能使用简单的弓箭和棍棒进行狩猎。他们并非是最近才从猿人进化到人类的，他们和我们一样，是几十万年以前就进化了的。要有先进的科学技术，也要具备一定的条件，足以容纳无数次变革和经验积累。因此，拥有智慧生命的星球，未必都能达到高度文明，也就未必都能与外界联系，从而使我们感知到他们的存在。

    L代表的是文明的平均寿命。地球文明还不算高度发达，却已经面临核子战争和公害等问题的威胁。文明程度越高，遭受毁灭性打击的可能性越大，因为推动它进步和摧毁它的力量都很大，一个意外事件就可能使文明寿终正寝。假如所有的发达文明的寿命都很短，那么如果其他星球上有发达文明，现在早就可能有灭亡了。

    我们无法推算L和Fc，因此对于N的数值，科学家们有着不同意见。卡尔·萨根计算出，在银河系中，每100万个恒星里，就有一个高度发达的外星文明存在，而且他最多推算到每10万个恒星就有一个文明星球。所以萨根人为，在特华塞奇和杰特雷特居礼1、2这样距离很近的恒星上，有可能存在生命。

    德雷克根据这一公式预言有4000个有交流能力的文明社会。阿西莫夫在《外星文明》一书中算出了53万个。

    也有人对这个外星文明方程式提出疑义，从而否认银河系内除地球外还有发达文明。如前苏联的修克罗斯基，他认为其他星球拥有核武器，会因核战争而灭亡，因此发达文明的寿命非常短，银河系除地球外可能没有其他文明。

    另一种意见是认为方程式预测值太多，不可靠。如美国天文学家麦凯尔·哈特，他认为假如银河系以内还有发达文明存在，那么它早就把银河系等殖民化了，不可能我们至今仍未发现它。这表明，银河系内除地球外没有其他文明，而银河系外可能有。

    对外星文明的探索于人类来说，首先是满足一种好奇，对于未知的事物，人类总是在想方设法揭开他外表神秘的面纱。但人类相对于浩瀚宇宙显得如此的渺小，以至于直到如今我们竟然连自己来源何方都没能够搞清楚。对外星文明的探索某种程度上其实就是对人类文明本身探索的过程。

    前生命的化学进化很可能不仅仅局限于地球上，理由包括：

    1.从地壳形成到最早的细胞生命出现之间的时距相对来说太短了；

    2.天体化学的研究表明宇宙空间内的星际物质以及其他天体中含有大量的有机分子；

    3.有证据表明地球以外的有机分子曾经通过某些途径到达地球的表面。

    如果地球生命的诞生本就与外星脱不了干系，那么对外星生命的探索其实就是对自身起源的探索了。