更新于 2014 年 9 月 16 日上午 10:15：澄清了计算并添加了脚注
我们人类喜欢认为自己非常先进——而且由于没有其他拥有技术的生命可以与之比较，我们的自我赞美不需要考虑背景。毕竟，我们学会了用火，发明了石器和轮子，发展了农业和文字，建造了城市，学会了使用金属。
然后，从宇宙时间的角度来看，仅仅在很短的一段时间之前，我们进步得更快，发明了望远镜和蒸汽机；发现了万有引力、电磁力以及束缚原子核的力量。
与此同时，电力时代正在改变人类文明。你可以照亮夜晚的建筑，与另一个城市的人交谈，或者乘坐一辆不需要马匹拉动的交通工具，人类为取得这一切成就而感到非常自豪。事实上，据称，到 1899 年，这些发展促使美国专利局局长查尔斯·H·杜埃尔（Charles H. Duell）说道：“凡是能发明的，都已经被发明了。”
我们确实从穴居时代走到了很远，但我们还能走多远？我们的技术进步有极限吗？换句话说，如果杜埃尔在 1899 年就大错特错，那么他的话在 2099 年或 2199 年是否会成为预言？这对人类遥远的未来意味着什么？
青少年时期
这个问题的答案，部分取决于我们作为物种的寿命。要使科学、技术和使用它们所需的智慧取得长足进步，我们需要时间。
地球生命史就是一部灭绝史，尽管我们迄今为止取得了进步，但我们仍然相当脆弱，既容易受到自然灾害的威胁，也容易受到我们自身的威胁。因此，衡量我们有多先进以及我们未来可能变得多先进，与我们避免灭绝的能力有关。
考虑到这一点，卡尔·萨根（Carl Sagan）曾说，人类正处于一个“技术青少年”时期。我们正在发展强大的力量，并且根据我们明智的使用程度，我们可以成熟为一个有合理机会活到老年的物种。或者，我们会因为技术的发展速度超过了我们的智慧而自我毁灭，或者因为技术发展不够快而遭受自然灾害。
当他在 20 世纪 70 年代提出这个词时，萨根心中有一个非常紧迫的生存威胁：当时美苏两国拥有的核武器总数接近约 50,000 件。萨根曾多次表示，囤积更多武器就像在收集一根又一根的火柴，却没有意识到我们被汽油烟雾包围。尽管现在这个数字正在下降，但这些武器的危险仍然很严重，而且几十年来关于侥幸逃脱的故事告诉我们我们有多么幸运。
但运气并不能让一个物种永远存在。萨根深切担心我们可能无法足够快地成熟以逃脱我们自己的毁灭；在他创作的《宇宙》电视系列中，他设想了一个外星文明的百科全书，将我们人类列为在未来 100 年内有 40% 的生存概率。但他也是一个情境乐观主义者，相信扩大我们对宇宙的了解，并有朝一日得知我们并不孤单，可以让我们变得更明智——并大大提高我们的生存机会。
萨根在 1978 年的《史密森尼杂志》上写道：“一条来自太空的信息将表明，技术青少年时期是可以渡过的。人类文明的未来可能取决于接收星际信息。”
量化进展
其他科学家试图使用所谓的卡尔达肖夫尺度（Kardashev Scale）来半定量地定义我们的进步水平，该尺度考虑了文明的能源消耗。该尺度以苏联天文学家尼古拉·卡尔达肖夫（Nikolai Kardashev）的名字命名，他 50 年前提出了一个由三种能量利用能力组成的，用于衡量外星文明的尺度。
一级文明能够利用和控制行星级别的能量。它利用和消耗从其母星到达其母星的恒星能量。如果我们能将所有到达地球的太阳能转化为人类使用的能量，或者通过其他方式产生和消耗该量的能量，我们就是一个一级文明。
目前，我们利用了相当于该量的一个可观的比例（基于卡尔·萨根在 20 世纪 70 年代首次进行的我们不断增长的能源使用外推，我们估计已接近实现该能量的 75%），所以我们还不是一级文明。卡尔达肖夫在他的原始尺度中没有包含零级文明，但我们就是零级文明，直到我们跨越一级文明的能源阈值，预计这将在大约 100 年内发生。
显然，这些划分存在很大的灵活性，因为其他文明的母星接收到的星光能量与地球不同。如果地球更小，或者离太阳更远，或者太阳的光度较低，我们可能已经达到了能量一级文明的阈值，而不是因为我们更先进。同样，在一个更大的行星上，离太阳更近，我们的文明将需要更长的时间才能成为一级文明。
因此，能源消耗只是一个指导方针，而且重要的是，还有其他因素。尽管我们正在接近一级文明的能源消耗水平，但我们仍然主要通过污染严重、不可再生的一次能源来获取能源。此外，在行星尺度上控制能量也意味着控制行星大气层、地壳、地幔和地核的各种力量。一级文明可以控制天气，影响气候，预防地震和火山爆发，并安全地利用它们的能量。他们也擅长行星际旅行。以《星际迷航》为例，那个虚构未来中的人类就能够做到所有这些。
更进一步
比一级文明先进得多，二级文明控制着其恒星的能量，这意味着他们使用的能量规模比一级文明高出数十亿倍。他们不仅可以通过行星、卫星或太空中的太阳能电池板来收集恒星的能量，他们还可以建造一种称为戴森球（Dyson Sphere）的结构，部分或完全包围他们自己的或另一颗恒星来收集大部分能量。
而且他们更具移动性。他们拥有星际旅行能力，使他们能够殖民数百个星系。他们可以通过简单地移居来避免超新星或其他摧毁整个星系的事件带来的灭绝。当然，《星际迷航》中的人类也是星际旅行者和殖民者，这意味着他们已经超越了一级文明。但在《星际迷航：下一代》的一集中，企业号发现了一个古老的戴森结构以及一艘坠毁在其上的早期星舰，这一切都表明人类尚未达到这种恒星能量利用水平。
此外，二级文明可以开采和移动恒星，操纵黑洞，并诱发或减缓超新星。这表明《星际迷航》（至少是《星际迷航》中的星际联邦）处于一级和二级文明之间。然而，该剧中某些联邦以外的外星人肯定达到了二级文明。
三级文明，卡尔达肖夫描述的最先进的文明，拥有银河系级别的力量。其居民拥有超银河系和星系际旅行能力，并处理银河系或星系团级别的能量。所以他们几乎可以抵御任何除了宇宙末日之外的灾难。
卡尔达肖夫没有将他的尺度扩展到三级文明之外，但其他人已经将尺度扩展到七级文明。在这些更高的层次上，不同的人提出的能力并不总是完全一致，但他们都想象出具有不断增强能力的存在，例如穿越多个平行宇宙和维度，最终能够操纵一切存在。电视剧《星际迷航》中的角色 Q 和他的人可能属于这些更高级的文明类型。
级别越高，文明的成员（无论是生物还是届时更先进的机器）就越接近神，这在某种程度上将有神论-无神论的范式颠倒了、内翻了，或者完全瓦解了，将凡人与神之间的区别置于一个滑动的尺度上。我们的祖先心目中的神居住在云端，而今天我们每天都在穿越这些云端。对穴居人来说，我们即使存在弱点，也会被视为神。
人类的前景
我们确实很脆弱。但一旦我们可以自豪地称自己为一级文明，我们的脆弱性将大大降低。我们在这方面取得了多大进展？
嗯，如前所述，在能源方面我们已经完成了 75%。第二个方面，生存，更加定性，但也有积极的迹象。尽管我们还没有实现完美的行星际旅行，但我们确实已经具备了这种能力。我们向太阳系周围发送探测器（我们甚至有一些已经进入了星际空间）。将人类运送到行星之间只是一个工程问题，只要投入足够的努力和金钱，我们本可以立即完成。在不需要任何重大新发现的情况下，我们可以在地球和月球附近或稍远的地方建造太空殖民地，使至少几千人免受行星灾难的威胁，这在几十年内就可以成为现实。
我们在地震方面取得了一些进展，至少学会了在地震发生前进行探测，给人们一些预警，尽管我们还不能干预以阻止它们。我们正在监测近地天体，如小行星，并至少讨论将致力于偏转任何危险天体撞击地球的计划。而且，令人惊讶的是，今年早些时候，冰岛的研究人员钻探进了侵入地壳的岩浆，这在利用火山能源方面取得了重大突破。随之而来的是能够虹吸掉导致火山爆发的累积岩浆压力。
因此，我们的能力暗示我们正朝着一级文明的方向发展。我们会够快到达那里吗？没有人能肯定地说，但这看起来很有希望。当我们到达那里时，仍然有很多东西需要发明。
脚注
**关于我们文明目前的卡尔达肖夫指数，我为了保持文章简洁而做了简化。尽管卡尔达肖夫将一级文明直接建立在与到达母星的恒星能量进行比较的能源消耗基础上，但我们谈论的 K 值实际上来自卡尔·萨根推导的方程，该方程通过外推和内插卡尔达肖夫整个尺度上的数字得出的。该方程为
其中 P = 功率（瓦特）。根据萨根在 20 世纪 70 年代写方程时地球的行星功率使用量为 10 太瓦，这导致
《经济学人》杂志于 2008 年发表的一项最新行星能源消耗评估显示为 15 太瓦。将其代入萨根的方程，K 值为 0.72。我找到的所有来源最终都基于 2008 年《经济学人》的数据，因此任何更近期的数字都是外推。
根据萨根的 0.70 以及加来道雄（Michio Kaku）估计我们将在 100-200 年内成为一级文明，以及我们的能源使用量持续加速增长的事实，我使用了 0.75 作为近似值并进行了四舍五入，但精确地说，我们介于 0.72 和 0.75 之间。
图片由 Vadim Sadovski / Shutterstock提供
