又來了一波外星人

李淼

2019年1月，出現了刷爆朋友圈的科學新聞，很多人以為外星人的信號被我們收到了。《自然》雜志上發表了一篇論文，作者是加拿大CHIME研究組，他們宣稱自己發現了一個快速射電爆發，快速射電暴簡稱FRB。很多人開始炒作了，說這是外星人發來的。一個FRB的功率很大很大，幾毫秒間輻射的能量相當于太陽在幾天輻射的能量，也就是說，就功率而言，它差不多是太陽的一億倍。如果是外星人發送的，這種外星人的能力得有多大？按照過去的一種分類，已經是三級文明了。

既然說到三級文明，我們來談談用能量如何給文明分類。上世紀60年代，前蘇聯天文學家尼古拉·卡爾達肖夫提出一套分類方法，通常稱為卡爾達肖夫分類，也叫卡爾達肖夫—薩根分類，因為薩根在這方面也做了一些工作。我們現在依據卡爾達肖夫的分類標準，審視一下地球文明，看它究竟處在什么樣的水平上。

根據卡爾達肖夫分類，文明不光是人類文明，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。處于第一級的，稱為一類文明，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。二類文明，可以控制整顆恒星的能源。我們生活在太陽系，就是要控制太陽輻射出的全部能量——因為太陽系的能源，主要來自于太陽輻射。

第三類文明比第二類更進一步，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別，是可以算出來的。為此，美國天文學家、康奈爾大學天文學教授卡爾·薩根還給出了一個公式。

假定我們人類達到了二級文明，可以使用太陽輻射的全部能量，那意味著什么呢？太陽輻射分兩種。一種是電磁輻射，也就是光，包括紅外、紫外、可見光。另一種是中微子輻射。這兩類輻射的能量相當。然而中微子的能量幾乎沒有辦法利用，因為中微子幾乎不跟物質反應，它可以輕松地穿過地球。我們要使用中微子攜帶的能量，是幾乎不可能的，能使用的只是太陽輻射的中光的部分。

那么太陽光的能量有多少呢？這兒有個數據：3.86×1026瓦。這個數字不好直接用億來表示，非要這么說的話，就是100億億億瓦。這些能量并不會全部輻射到地球上，到達地球的能量只是其中極小一部分，卻也高達1.74×1017瓦。

中國一年耗能約3000億億焦耳，而美國更多，大概是中國的4倍。目前，中國的能耗占全球的1/10。我們可以根據中國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10萬億，10萬億瓦不到太陽輻射到地球的能量的萬分之一。換句話說，目前人類活動所用的能源，僅占太陽賜予我們的萬分之一。我們的能耗還要再提高1萬倍，才能把到達地球的太陽能量全部消耗掉。

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

卡爾·薩根用一個公式，將三類文明統一了起來，也就是說，不管一類、二類還是三類文明，都適用這個公式。目前全球的耗能規模是10萬億瓦。帶入卡爾·薩根給出的公式，可以算出目前的人類文明僅為0.7級。就是說還沒有達到一級。要達到一級，人類的耗能就得再提高1萬倍。