又来了一波外星人

李淼

2019年1月，出现了刷爆朋友圈的科学新闻，很多人以为外星人的信号被我们收到了。《自然》杂志上发表了一篇论文，作者是加拿大CHIME研究组，他们宣称自己发现了一个快速射电爆发，快速射电暴简称FRB。很多人开始炒作了，说这是外星人发来的。一个FRB的功率很大很大，几毫秒间辐射的能量相当于太阳在几天辐射的能量，也就是说，就功率而言，它差不多是太阳的一亿倍。如果是外星人发送的，这种外星人的能力得有多大？按照过去的一种分类，已经是三级文明了。

既然说到三级文明，我们来谈谈用能量如何给文明分类。上世纪60年代，前苏联天文学家尼古拉·卡尔达肖夫提出一套分类方法，通常称为卡尔达肖夫分类，也叫卡尔达肖夫—萨根分类，因为萨根在这方面也做了一些工作。我们现在依据卡尔达肖夫的分类标准，审视一下地球文明，看它究竟处在什么样的水平上。

根据卡尔达肖夫分类，文明不光是人类文明，还包括外星人的文明，甚至是其他什么形式的文明。他将文明分成三级。处于第一级的，称为一类文明，可以控制整颗行星的能源，即控制整颗行星所有的能量形式。二类文明，可以控制整颗恒星的能源。我们生活在太阳系，就是要控制太阳辐射出的全部能量——因为太阳系的能源，主要来自于太阳辐射。

第三类文明比第二类更进一步，可以控制整条银河系的能源，或者是文明所在的其他星系的全部能源。一种文明究竟处在何种级别，是可以算出来的。为此，美国天文学家、康奈尔大学天文学教授卡尔·萨根还给出了一个公式。

假定我们人类达到了二级文明，可以使用太阳辐射的全部能量，那意味着什么呢？太阳辐射分两种。一种是电磁辐射，也就是光，包括红外、紫外、可见光。另一种是中微子辐射。这两类辐射的能量相当。然而中微子的能量几乎没有办法利用，因为中微子几乎不跟物质反应，它可以轻松地穿过地球。我们要使用中微子携带的能量，是几乎不可能的，能使用的只是太阳辐射的中光的部分。

那么太阳光的能量有多少呢？这儿有个数据：3.86×1026瓦。这个数字不好直接用亿来表示，非要这么说的话，就是100亿亿亿瓦。这些能量并不会全部辐射到地球上，到达地球的能量只是其中极小一部分，却也高达1.74×1017瓦。

中国一年耗能约3000亿亿焦耳，而美国更多，大概是中国的4倍。目前，中国的能耗占全球的1/10。我们可以根据中国的能耗及其全球占比，推算出全球的能耗，大约是1013瓦，也就是10万亿，10万亿瓦不到太阳辐射到地球的能量的万分之一。换句话说，目前人类活动所用的能源，仅占太阳赐予我们的万分之一。我们的能耗还要再提高1万倍，才能把到达地球的太阳能量全部消耗掉。

按照卡尔达肖夫的文明分类标准，只有我们把太阳给予的能量全部消耗掉，人类文明才够得上一级文明;把太阳所有的能量消耗掉，而不只是消耗掉到达地球的那一小部分，才够得上二级文明。而银河系里有大概2000亿颗“太陽”，只有把这2000亿颗恒星的能量全部消耗掉，才是三级文明。

卡尔·萨根用一个公式，将三类文明统一了起来，也就是说，不管一类、二类还是三类文明，都适用这个公式。目前全球的耗能规模是10万亿瓦。带入卡尔·萨根给出的公式，可以算出目前的人类文明仅为0.7级。就是说还没有达到一级。要达到一级，人类的耗能就得再提高1万倍。