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人类开展深空探测的主要目的 , 除了深入研究宇宙中的发展演化规律之外 , 还有一个重要的方向就是寻找与地球相似的行星世界 , 探知宇宙环境中能够支撑生命存在的基本要求 , 同时为人类未来移民外星打下坚实的基础 。
【科学家:人类在200年内,或可成为真正的星际物种】
能源是束缚人类文明发展的重要问题随着人类科学技术的发展 , 特别是工业革命之后 , 人类对自然资源和能源的索取和消耗程度 , 呈现指数级的增长趋势 , 随之而来的就是引发了全球自然生态环境的紊乱和各种污染的产生 , 像全球变暖、水资源短缺、高温干旱和强降雨频次和范围不断增强等等 , 反过来对人类的生存也产生了极大挑战 。
著名的宇宙学家霍金曾经发出警告 , 如果人类再不改变这种发展模式 , 200年内地球就会“不堪重负” , 人类要想实现人类文明的延续 , 必须在深空探测上取得突破 , 寻找到能够移居的星球是最终的出路 。
美国宇航局喷气推进实验室的一位专家近来说过这样的话 , “现在地球是一个被黑暗包围的小点 , 我们被困在这块资源有限的小石头上” , 这或许是很多科学家担心的问题 , 之所说是“黑暗” , 主要是无论是对资源和能源的获取、还是全球变暖趋势上 , 如果持续现在的发展方式 , 那么过不了多久 , 地球就将迎来一个“临界点” , 打破了以往地球的自然环境能够进行有效、有时恢复的状态 , 进入到一个不能自我恢复、不能自我调节的新境地 。
因此 , 现在人类面临的“困境” , 那就是要么抓紧开发和发展新技术 , 来达到能够进行星际移民所需的能量需求 , 要么就会极有可能在地球不断发展的“灾难”中难以生存 。
卡尔达舍夫宇宙文明指数要想实现星际移民 , 从目前来看难度不小 。 1964 年 , 前苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫提出了一种对宇宙文明发展程度的测量方案 , 即以文明形式有效利用能量的总规模 , 将包括地球在内的宇宙所有文明以及潜在的文明划分成3种级别 。
其中 , I型文明为行星文明 , 可以使用文明所在行星上的所有可用能源 , 包括地下的所有能源(如化石燃料和可用于核裂变的材料) , 以及从恒星“播撒”到所在行星上的所有能量 , 能够达到这一级别的衡量标准 , 为所利用的总能量达到10^16 瓦 。 II型文明为恒星文明 , 可以利用所在恒星系的所有资源和能源 , 其中既包括对恒星所有能量输出的利用 , 同时也包括对恒星系统内其他行星、卫星等资源的利用 。 据估算 , 起码要达到的利用能量总规模 , 为10^26瓦级别 。
III型文明为星系文明 , 可以使用所在星系中的大部分能量 , 比如人类文明的话 , 如果达到III型文明 , 就可以完全掌握和利用银河系中所有恒星甚至黑洞所蕴含的能量 , 要做到这一点 , 起码要实现在银河系的“短时间”穿梭 。
人类文明的出路从目前情况看 , 人类对地球上能源的总利用量仅为1.9*10^13瓦 , 刚处于0.7级左右的水平 , 与真正达到I型文明还有很大的差距 。 虽然现在人类每年对能源的使用和消耗都呈增加趋势 , 但是推动能源消耗量增长的方式仍然是以传统的化石能源为基础 , 大量含碳和其他污染物的大量释放 , 对地球生物圈的整体越来越构成威胁 。 虽然世界各国也在大力发展新型清洁能源 , 但是核能的利用存在核物质泄漏的风险、水能和太阳能占比不高且不稳定 , 这些都是亟需解决的问题 。
如果地球在宇宙中不“特殊”的话 , 人类的生命和智力的发展也不是那么独特 , 那么宇宙中哪怕是银河系中都应该充满了智慧生物 。 况且地球的诞生才40多亿年 , 而银河系已经有100亿年 , 按照卡尔达舍夫模型 , 在某个地方应该已经达到了 III 型阶段并开始认真地探索银河系 。 但问题是 , 现在我们还没有在外星发现任何的外星文明 , 同时也没有在地球上看到过真正外星文明到访过的证据 。
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