【人类距离I型文明并不遥远,可能只差300多年】

//新浪探索 2022-05-08 12:15
//以下文章来源于环球科学 ,作者环球科学

图片来源:pixabay

卡尔达舍夫等级将能利用整个行星、恒星和星系能量的文明分别分为I型、Ⅱ型和Ⅲ型文明。目前人类是0.728级文明,按照以往的能量增长速率,我们大概能在2347年左右成为I型文明。但是,盲目地利用能源可能是个陷阱,野蛮发展带来的气候危机可能是宇宙所有文明的“大过滤器”,为了让人类文明长久发展,我们必须转换自己的能源结构。在这种情况下,我们又将在何时成为I型文明呢?

撰文 | 王昱
审校 | 二七

一个文明的发展是多方面的,人口、经济、军事、文化、科技等都可以作为衡量文明等级的准绳。但这些方面所代表的往往只是文明的冰山一角,并且难以量化对比。对物理学家这群不想关注细节的“懒人”而言,整个文明的能耗便成了最方便的参数。一方面,它反映了整个文明利用能源的能力,这与整个文明的人口、经济与技术实力息息相关;另一方面,它又是一个非常具体的数字,可以量化分析。

这就是卡尔达舍夫等级(Kardashev Scale)诞生的逻辑。苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫(Николай Кардашёв)在1964年提出了这个概念,他用能量级将文明分为3个等级:I型、Ⅱ型和Ⅲ型,这些文明分别可以利用一颗行星,一颗恒星和一个星系的能量。

图片来源:wikipedia

I型文明是行星级文明。这种文明可以充分利用宿主恒星(对人类而言,是太阳)传递到其母星(地球)上的能量,也能充分利用这颗行星自身包含的能量(化石能源、核能等),对应的能耗为10¹⁶W。

Ⅱ型文明是恒星级文明。恒星主要通过发光的方式向外传递能量,太阳向外辐射能量的总功率为4×10²⁶W,Ⅱ型文明对应的能耗指标就为10²⁶W。根据E=mc²计算,相当于每11秒,这个文明就能消耗掉西湖水总质量对应的能量。为了收集这么多能源,Ⅱ型文明可能会建造一些能源巨构,比如戴森球。戴森球上可能还有计算功能,为了充分利用能量,这样的结构甚至可能是多层的,一层戴森球的废热可以为下一层戴森球提供能量,形成俄罗斯套娃脑(matryoshka brain)。Ⅱ型文明应该已经掌握了一些非常遥远的科幻级技术,比如正反物质湮灭引擎、制造小型黑洞等。

Ⅲ型文明是星系级文明。银河系的总亮度为4×10³⁷W,考虑到整个星系实在太过庞大,只要整个文明的能耗达到银河系总亮度的2.5%,也就是10³⁶W,我们就能将它称为Ⅲ型文明。对于这种级别的文明,或许连时空本身都能随意操控,它们或许能制造虫洞或超大质量黑洞。这种文明的技术实力应该已经完全超出了我们的认知,我们应该无法想象他们拥有的技术。

卡尔达舍夫等级并不是离散、分立的,它其实可以通过一个对数公式表示。如果一个文明的全部能源消耗为P,那么这个文明对应的卡尔达舍夫等级K可以表示为:

根据国际能源署的数据,2018年全球能源消费为14 281 889千吨油当量(能量单位,kTOE,kilo ton oil equivalent),大约为1.90×10¹³W。再由上述公式计算可得,地球上的人类文明目前属于0.728级文明。

过去,人类能源消费大约是按照指数增长的——每年增长的能源消费制造了更多机器,能让我们在下一年消耗更多能源。如果仅仅按照以往的增长率简单粗暴地进行拟合,就能发现我们大约能在2347年左右成为I型文明,在几千年后成为Ⅱ型文明,在几十万年后成为Ⅲ型文明。

能源的陷阱

不过,这只是一个很粗略的估计。它只是根据过去人类能源增长率来估计未来,并没有考虑实际的限制,过于乐观。而且,国际能源署所使用的这个单位让我们不由得想起一些不妙的事情——化石能源的环境威胁。虽然只是用石油来等效,但是化石能源现在确确实实给整个地球的环境带来了很多危害。正如美国生物学家艾德华·威尔森(Edward Osborne Wilson)曾说的:“人类真正面对的问题是:我们拥有旧石器时代的情感,中世纪的制度和宛若神明的技术。”我们的文明也正在面临严峻的气候危机。甚至有人认为,文明在向I型文明发展的过程就是一个“大过滤器”(Great Filter),增长的能源消费会带来剧烈的气候变化,从而导致文明灭亡。因此,没有文明能达到更高的等级——这可能就是“费米悖论”的解释,也是还没有外星人和我们建立联系的原因。

现在,意识到气候危机的人类正在尝试限制自身的碳排放。比如,我国就提出,到2030年全国二氧化碳排放量达到峰值;到2060年非化石能源消费比重达到80%以上,全国实现碳中和。而欧盟诸国和美国等发达国家则计划到2050年实现碳中和目标。未来的几十年,人类整体的能源结构也许将面临巨大的转型。

在这种背景下,我们必须重新审视各种能源的变化,重新计算人类成为I型文明的时间。最近,一个国际研究团队在预印本网站上公布了他们的研究结果,他们根据《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)的政策和建议,以及国际能源署(IEA)对未来几十年能源消耗的预测,开发了一个更详细的影响模型,估计人类在此框架下成为I型文明的时间。他们的结论是,如果人类将主要能源转换为清洁能源,大概能在2371年左右成为I型文明。

转型的考验

模型显示,如果全球各国都履行自己的承诺,那么在2040年代,人类将会快速降低对化石能源的依赖。到2050年左右,化石能源的消耗会迅速降低到相对很低的水平。

(a)、(b)、(c)分别为人类对煤炭、天然气和原油的消费,黑色为指数模型,红色为影响模型,蓝色为国际能源署历史数据。
图片来源:原论文

在化石能源快速衰减的同时,太阳能、风能、水力、地热等可再生能源将会基本维持指数发展模式,甚至会加速发展弥补减少化石能源带来的漏洞。

而还有一种不容忽视却颇受争议的能源——核能。国际能源署表示:“从历史上看,核电一直是全球无碳电力的最大贡献者之一,并且具有帮助电力行业脱碳的巨大潜力。”过去50年中,核能减少了550亿吨二氧化碳排放,几乎相当于人类2年二氧化碳排放的总和。

从1971年到2018年全球核电供应量。
图片来源:原论文

但在多数人心中,核电始终是可怕的存在。1986年的切尔诺贝利核事故和2011年的福岛核事故让所有人都心有余悸,1986年后,全球核电增速减缓,2011年全球核电发电量甚至出现了明显的倒退。就算核电是非常安全的能源,发展速度也不得不受此影响而放缓。按照国际能源署安全数据表(Safety Data Sheet,SDS)的最理想估计,未来核电的年平均增长率大约为2.47%。

不同条件下的核能发展情况。黑线为已有数据、红色虚线为不再建设新的核电站、蓝色虚线为只建设规划中的核电站、绿色虚线为按照国际能源署安全数据表规划、建设核电站。
图片来源:原论文

在这种限制下,可再生能源总量将达到核电的两倍左右。

红色为可再生能源、黑色为核能。图片来源:原论文

在这样的估计下,全人类的能源消耗反而可能会在2030年左右下降,在2050年左右到达最低值。这是能源转型的阵痛,但却是我们阻止全球变暖,不让人类陷入“大过滤器”的唯一办法。之后,或许人类的能源消费能回归指数级别增长,在用20~30年完成能源转型的情况下,在2371年左右,我们或许能就能安全地成为I型文明。

对人类文明等级的预测。图片来源:原论文

虽然卡尔达舍夫等级是个非常直截了当的限制,但它只是故事的一半。我们固然需要大量能源,但能源的使用效率同样重要。在倡导绿色节能的今天,越来越多低能耗的技术被开发了出来,用更少的能源,实现同样、甚至更好的效果。或许,只有当我们不需要仅仅依靠支配的能源来评判文明的标准时,我们的文明才能得到真正的进步。

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北魏书风的代表!原在朔州崇福寺,现藏台湾历史博物馆的九层石塔题记
文/殷宪 金石契 2022-05-07 19:53

《曹天度造九层石塔记》,为献文帝天安元年(466)的纪年造塔题记,与近年在大同地区发现的《叱干渴侯墓砖》同年。原在朔州崇福寺,现藏台湾历史博物馆(今塔刹犹存崇福寺,惜身首异处)。塔铭刻于一尊玲珑精巧的九级石塔下部,北魏天安元年(466)造于京师平城。塔周三面为供养人浮雕,一面刻题记。《魏书·释老志》云:“永宁寺七级浮图,高三百余尺,基架博敞,为天下第一”。郦道元《水经注》称“其制甚妙,工在寡双”。我曾说过,云冈第六窟中心塔柱上层的四尊九级浮图及其他洞窟的诸多塔雕,该是“京邑帝里,佛法丰盛,神图妙塔,桀峙相望”的真实写照。恰与永宁寺塔作于同年的曹天度造九层石塔更具有这样的意义。前已述及,太武帝始光元年(424)的《魏文朗造像题记》,是迄今为止发现的北魏平城时期最早的造像题记。在云冈石窟三十多种题记中,较早的是十一窟太和七年(483)的《五十四人题记》。《曹天度塔记》虽然比《魏文朗题记》晚了四十多年,但却是有明确纪年的造于平城的早期佛塔造像题记。与武周山石窟寺相随相应,文成、献文时期平城内外民间雕石造佛的盛况于此可见一斑。

《曹天度塔记》凡十九行,满行八字,尚存一百一十五字:

夫至宗凝寂,弘之在/人。圣不自运,畅由表/感。是以仰慕者愿莫/不如,功务者因莫不/果。乃感竭家珍,造兹/石塔。饬(饰)仪丽晖,以□(释或解)/永或。愿/圣主契齐乾坤。运表/皇太后、皇太子□□/无穷。/群僚百辟,存亡宗(族?)。/延沉楚炭,有形未亥。/菩提是获。

天安元年,岁次鹑火/侣登蕤宾五日,□□/内小曹天度,为亡□/颖宁亡息玄明于/平城造。

《曹天度塔记》笔力雄健,方重厚密,始则导源《魏文朗》,中则堪比《钦文姬辰》,末则遗及《郑长猷》《杨大眼》《魏灵藏》。在平城魏碑中,《魏文朗》可谓“草昧初构,已有王气矣”。此评同样适用于《曹天度》和《钦文姬辰》。就三石而较,《魏文朗》最率意,《钦文姬辰》略肃整,《曹天度》则在二者之间。三石的共性比差异更多。《曹天度》与《魏文朗》的两个“子”字同出一辙。《曹天度》与《钦文姬辰》中共有的“楚”“延”“内”“仪”“岁”“之”等字的用笔和体势几乎看不出时间的差异。而二记书迹上部两侧的耸肩,长横起落的波磔,以及字形相近的“蕤”“豫”“护”等字的上疏下密,也颇相类。康有为说,这种书风是“卫氏嫡派”。《魏书·崔玄伯传》谓:“崔浩曾祖崔悦与范阳卢谌,并以博艺著名。谌法钟繇,悦法卫瓘……悦传子潜,潜传玄伯。世不替业。”这种书风是否与崔浩父子有关呢?是个很有意思的问题。

另外还有几点要述及:
其一,关于释文,首句“夫至宗凝寂,弘之在人”,“在人”,以往研究者皆作“由人”,细审实误也,今改。第二句,前人皆释为“圣不自运,畅由来感”,今以字形和文义改“来”为“表”,释句为“畅由表感”。第三句,“是以仰慕者愿莫不如,功务者因莫不果”,前人均释为“是以仰慕者悲叹不如,功务者因莫不果”。我将 “悲叹”正为“愿莫”,这样一个对偶句出来了,词顺了,意也达了。2005年,张焯君《云冈石窟编年史》将付梓,以书稿示我。适逢本人为日本《金石书学》撰写《平城时期金石刻书迹考释》特集,于《曹天度塔发愿文》改释上述数字,且以此和盘托于张焯君,张遂在过录史树青先生《北魏曹天度造千佛石塔》(文载《文物》1980年第一期)释文时,将我的改释文字或在录文中用括弧标出,如(悲叹)(莫愿),或在脚注中标明,如“来,拓片又似表字”,而“由”改“在”是其后葛世民先生欲撰写《北魏曹天度石塔考》(后刊于《文物世界》2008年第4期)时,向我借拓本并请释其要义,我在串解此愿文时又读出的。葛文中引用的释文,已采用我的新释法。

其二,功德主曹天度不见于《魏书》《北史》,但其职位不低。“内小”当为“内行内小”。《南巡碑》碑阴还可辨识二十一位“内行内小”的随行官员,且指其为“内侍之官”。这反映了孝文帝改制前的官制。

其三,天安元年的书刻时间令人生疑。题记中的“圣主”是献文帝,皇太后当为文明太后冯氏,皇太子无疑是孝文帝了。但孝文帝出生于皇兴元年(467)八月,天安元年(466)皇太子尚未出生,岂能为其祈福?以书迹观之,其刻不伪,是不是造塔像在天安元年,刻题记已在第二年八月甚至册封皇太子以后呢?

其四,“岁次鹑火,侣登蕤宾五日”,鹑火,古代与十二辰相配之纪年法中的第七位“午”,天安元年为丙午年。蕤宾,古代以律吕纪月的五月,侣登蕤宾即吕登蕤宾,蕤宾五日即五月五日。造塔题字在天安元年端午。

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长治市长王俊飚近日被查昔日大佬王道兴悲痛欲绝
近日,刚刚履新两个月的山西长治市长王俊飚在会场被纪检监察部门带走。有人惋惜,有人弹冠相庆,但30年前长治企业界大佬、长治春泉啤酒厂老板、湖南硬汉王道兴却行为怪异,掩面痛哭,几欲青云坠地。原来,早在1988年,27岁的王道兴(王道新)作为青年企业家被长治市政府招商引资,在该市郊区建了一家啤酒厂,王道兴先后投入过亿资金,该厂啤酒年生产能力达到5万吨,成为当地利税大户。王道兴获市劳模、党代表等一系列殊荣,2002年,其个人独资的长治春泉啤酒厂还被市政府表彰为先进企业。2004年,该厂达到有史以来高峰,国际大品牌生力啤酒注意到春泉啤洒厂,对长治市的辛安泉水品质也非常满意,欲投资20亿美元与王道兴合资扩大啤酒厂。现在看起来,这是长治历史上少有的有可能在国内外资本追逐几十年的大消费行业占有一席之地的罕有机遇。

历史机遇稍纵即逝,上天给每个人、每个地区、每个国家的机会,在一定时期都是定数。抓住了,就会上台级,抓不住,也许就还要“再等500年”。合肥这个资质太一般的城市,当年在非常因难的条件下,收留了中国科技大学并善待落魄师生,如今经济黑马合肥横空出世,难道不是中科大的善报?
可惜的是,长治没能接纳生力啤酒。辛安泉,如此优质难得的上苍玉液,在地下静静流淌了万亿年,在公元2004年,错过了化为国际大品牌的机遇。王道兴错过了成为全国企业大佬的荣耀,如今落得依靠向朋友伸手度日。这一切,都要“归功”于一个人,前长治市长杜善学(现狱中服刑)。杜善学,山西运城人,自幼聪颖善学,却蛮橫自用,小肚鸡肠,嗜财如命。杜善学市长果断否决了生力啤酒,然后派官员带着“杜市长的朋友”找到王道兴,要购买春泉啤酒厂,年轻气盛的王道兴一口拒绝。事后,有地方领导告诉王道兴;“啤酒厂你是经营不下去了”。随后,王道兴的司机、出纳被打,出纳庞四锁的肾脏被打伤致严重损害。接着,老板王道兴也被围攻拘禁。报了110,警察来了,只围观,未制止。2006年4月,王道兴又遭不明人员非法拘押,报了110,还是不了了之。现在知道110报警记录被神秘抹去。王道兴最近听公安人员说,在电信公司查出了当时报警的电话录音。从此,王道兴弃厂逃命。杜善学又升任长治市委书记,后调往吕梁。杜善学去吕梁后,王道兴才敢回到长治。2006年起至2019年,市政府为建设市体育中心、改扩建长北新干线道路,将啤酒厂拆除清空、并侵占其土地使用权至今。王道兴从此走上了一条漫长艰辛的上访诉讼之路,虽然曾有两任省委书记批示,但一直没有结果。
最近,市政府秘书长桑利刚说,市长说了,对春泉啤酒厂无论如何都要赔。现在市长又落马,这事又要黄了?王道兴说:我来长治投资时27岁,今年都60岁了,身体和精神怕是撑不到正义来临的那一天了。好不容易新市长刚答应了,怎么就出事了呢?阎王爷要灭我呀。不是我要哭,是老天爷在落泪。


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