人类何时才能会成为第一级文明？研究发现，至少需要2371年

我们有几种方法可以衡量人类文明的进步。人口增长，国家的兴衰，我们 探索 星空的技术能力。但一个简单的测量方法是，计算人类在任何给定时间内使用的能源量。随着人类的传播和进步，我们利用能源的能力是我们最有用的技能之一。如果，假设其他星球上的文明可能拥有类似的技能，那么一个物种的能源消耗是衡量其技术实力的一个很好的粗略指标。这就是卡尔达舍夫量表背后的理念。

俄罗斯天体物理学家尼古拉·卡尔达舍夫（Nikolai Kardashev）在1964年提出了这个尺度。他把文明分为三类：行星文明、恒星文明和银河文明。第 I 型物种能够在与到达其母行星的恒星能量相等的尺度上驾驭能量。II 型物种可以利用母恒星的能量，III 型物种可以利用母星系的能量。卡尔·萨根（Carl Sagan）进一步推广了这一观点，他提出了一种连续的测量尺度，而不是简单的三种类型。

那么，我们属于哪种文明呢？尽管人类使用了大量的能量，但事实证明，我们甚至还没有资格成为 I 型。平均约有 1016 瓦的太阳能到达地球，而人类目前使用的能量约为 1013 瓦。在卡尔·萨根的滑动尺度上，这使我们目前处于 0.73 左右。对于一群进化的灵长类动物来说还不错，但它提出了一个有趣的问题。我们可以达到 I 型吗？毕竟，我们无法捕捉到所有到达地球的阳光，但仍然拥有一颗可居住的星球。

上图：卡尔达舍夫量表示意图。

最近，发表在arxiv上的一篇论文研究了这个问题。本文研究了三种主要能源：化石燃料、核能和可再生能源，并计算了它们随时间的潜在增长。一方面，达到 I 型似乎很容易。把能源的生产作为你的首要任务，你最终会到达那里。但是，每种能源都有其局限性。在极端的情况下，比如燃烧我们所能消耗的每一盎司化石燃料，它可能会导致某种程度的气候变化，使我们所有人都陷入所谓的“大过滤器”。如果你灭绝了，你就不可能成为第一级文明。

因此，该团队采取了一种更细致的方法，分析了每种能源的物理局限性，并根据《联合国气候变化框架公约》（United Nations Framework Convention on climate change）和国际能源机构（International energy Agency）的规定，将它们与限制气候变化和污染水平的需求进行了平衡。他们发现，即使存在现实限制，人类也有可能达到第一级文明。不利的一面是，我们至少要到 2371 年才能达到那个水平。

这未必是件坏事。卡尔达舍夫量表是衡量人类技术水平的一个非常生硬的工具。虽然先进的文明需要大量的能源，但我们已经看到，低功耗计算的进步和效率的提高，使我们能够在继续技术进步的同时降低或持平我们的能源消耗。虽然，这项研究展示了我们如何成为第一级文明，但当我们意识到我们不需要时，我们可能会真正先进。