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在漫长的地质历史时期，地球先后经历了鱼类时代、巨虫时代和恐龙时代等多个生命周期，然而直到进入人类时代，地球才算真正孕育出了智慧文明。 在掌握了一些航天科技之后，人类探索宇宙的欲望就变得越来越强烈。那么，人类探索宇宙的目的是什么呢？
是为了探究宇宙的起源？是为了寻找终极的能源？还是为了搜索地外文明？或许兼而有之吧。 假如有一天，人类发现了若干个地外文明，那么该如何比较它们之间的文明发展程度呢？尤其是这些地外文明与人类文明相比，到底谁更胜一筹呢？ 于是，天文学家便引入了“文明等级”这个概念。文明等级是用来衡量一个文明的技术的先进等级的方法，一般以一个文明的能量消耗为基础。
1960年，美国物理学家弗里曼·戴森提出了“戴森球”理论。戴森认为，像地球这样的行星，其本身蕴藏的能源是非常有限的，根本不足以支撑其上的文明发展到高级阶段。而该文明所在的恒星，其辐射能量的绝大部分都被浪费掉了。因此，一个高度发达的文明，应该有能力将这颗恒星用一个巨大的球状结构包围起来，使其大部分辐射能量被截获，从而被该文明充分利用。这个巨大的球状结构就被称为戴森球。 根据戴森球的定义，天文学家进行了一项对
戴森球理论为天文学家科学地划分文明等级提供了启示。1964年，苏联天文学家尼古拉-卡尔达舍夫提出了一个划分文明等级的理论，被称为卡尔达舍夫等级。 卡尔达舍夫认为，人类文明的技术进步和将其国民可控制的能源总量息息相关。顺着这一思路，他将银河系中的文明发展程度划分为三个等级。 第一等级是行星文明。行星文明可以合理地利用自己母星上的全部资源，掌控自己母星的命运。 第二等级是恒星文明。恒星文明能够收集整个恒星系统的能源，完全控制整个恒星系。 第三等级是星系文明。星系文明可以利用整个星系的能源，并在本星系中自由穿梭。
虽然卡尔达舍夫等级以文明控制的能源总量为尺度相对科学地划分了三级文明，但是它的概念仍比较模糊，尤其是无法进行量化。所以，在1973年，美国天文学家卡尔·萨根又对其进行了改进，并提出了一个著名的文明指数公式。
在这个公式中，P代表文明的功率，K代表文明等级。已知P的值，可以计算出所在的文明等级。已知K的值，可以推算出该文明的功率。 经过简单的计算可以得知，一级文明的功率为10^16W，二级文明的功率为10^26W，三级文明的功率为10^36W。不难发现，文明等级每提高一个级别，功率就会增加100亿倍。 据科学家评估，目前人类文明的平均总功率大约为2 x 10^13W，根据这个公式可以计算出人类文明所在的文明等级为0.73。也就是说，主要依赖石化能源的人类文明连一级文明的门槛都还没有摸到。
事实也是如此，以目前人类对能源的消耗速度，地球上的传统石化能源就够人类使用若干年。 二级文明就类似于掌握了整个太阳系的能量，据科学家测算，太阳的功率大约为3.8 x 10^26W，比二级文明的最低门槛（10^26W）高了2.8倍。 三级文明是个什么概念呢？我们还是拿太阳来作比较。要想达到三级文明，该文明就必须具备控制26.3亿颗像太阳那样的恒星的能力。那么究竟是什么样的文明才具备如此“蛮横”的超能力呢？ 这么说吧，如果不是脑洞足够大的人，可能根本想象不出来。
接下来的问题是，文明等级到了三级文明就终止了吗？ 显然不是。三级文明的上一级是四级文明。对于四级文明，绝大多数人都感到十分陌生，而专业的科学家却会感到非常可怕，他们甚至提都不敢提“四级文明”这个概念。这又是为什么呢？ 按照文明指数的计算公式，四级文明的功率是三级文明的100亿倍。对于这样高功率的文明，以目前人类的认知水平和理解能力，是完全无法想象出来的，所以很多科学家才会对“四级文明”三缄其口。
事实上，在一些不严谨的理论学说中，文明等级一共分为七级，从一级文明一直到七级文明。 |
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