文明的程度多远？

罗伯特H. Gray，难以捉摸的魔兽作者：寻找外星情报，搜索来自其他世界的无线电信号，使用非常大的阵列和其他无线电望远镜。你会发现众多链接到他在档案中的工作。在今天的论文中，格雷看了一个经典的基准，用于评估文明的能源使用，引入他自己的地球在层次结构中的位置以及这些计算如何影响持续的集合努力。他的文章延伸了Kardashev级别出现在天文期刊Https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/1538-3881/AB792B中。照片由Sharon Hoogstratator。

人类文明在短时间内是一个非常长的路。不久前，我们的主要能源来源是肌肉力量，往往做辛勤工作，而今天的能量可以从燃料，裂变，水电，太阳能和其他来源获得更多的能源，而不会突破汗水。文明的程度多远？

可能会说明不同的文明可以进入艺术或政府等地区，因为这些事情无法衡量或预测，但能源使用是可衡量的，并且已经向上趋于趋势。

天体物理学家Nikolai Kardashev概述了根据他们命令的能量量分类文明的计划，以评估在星星之间传输信息所需的文明类型。他定义了I型，指挥1964年在他写作时为人类提供的能量，II型可以利用像我们的太阳这样的明星的能量，而II型将拥有像我们的银河系一样的星系中所有的星星的能量。 。

利用星星的能量可能听起来像科幻小说，但太阳能电池板已经在地面和太空中以适度的规模转向电力。杰拉尔德奥尼尔和其他人都设想了奥伯斯空间沉淀阳光，弗里曼·戴森设想像球体或捕捉全部或大部分明星的光的球体或群体的东西。

Carl Sagan建议使用阿拉伯数字而不是Kardashev的罗马数字，以允许小数点细分，并且他建议更均匀的功率水平。他重新定义了1型为10 16瓦 - 非常大致落在地球上的太阳电源 - 他分别绕过2型和3个级别到10 26和10 36瓦，所以行星，恒星和银河类别的步骤增加10 10或100亿。简单的公式将功率值转换为十进制类型（兆瓦的常用对数，除以10）。在近期2015年，人力消耗量为1.7×10 13瓦，或0.72型 - 我们短暂成为1.0型行星文明的一个大约600倍。在1800年，我们是0.58型，我们在1900年0.61型。

2015年的总功耗每人平均工作到平均2,300瓦，这是休息的100瓦人类新陈代谢的23倍，但它不超过500-1,000瓦的人类可以产生努力工作的倍数。也许我们还没有消失。

我最近延长了比例。类型0是10 6瓦或一个兆瓦，这是生物学领域，而不是天文学 - 几个活跃的蓝色鲸鱼或几千人的肌肉力量。这似乎是一个明智的零点，因为文明统一所以很少的力量不足以将信号传送到其他恒星。 4型是10 46瓦，大致是可观察宇宙中所有恒星的力量。

至少从能量的角度来帮助设想我们文明的未来。如果功耗以较为谦虚的年度率增加，我们将在大约600年的行星型1中达到3000年的恒星2型 - 未来大约在未来，因为文艺复兴和古希腊在过去。简单的增长率将使我们在5,000年内的五件级别3，这几乎肯定是错误的，因为我们的星系的某些部分是数万个光年，我们需要比光更快地旅行到达那里。

当然，有很多限制成长人口，土地，食品，材料，能源等。但人类有围绕这种限制的历史，例如制造更多的食物，农业机械化，更多的生活空间，高层建筑，以及各种来源的能量更多。很难知道我们的文明是否会超越我们目前的规模，但发现其他文明的证据可能会给我们一些见解。

对规模的另一个使用是帮助设想可能正在传输星际信号的外星文明，或者我们可能以其他方式检测到大规模的能量使用。

如果我们一直都希望在所有方向上广播，他们都需要像10个15瓦或100,000个大型发电厂一样的东西，以产生我们的搜索可能从100米的绿色银行望远镜的一千个轻的多年来检测到的信号。这意味着我们需要假设至少一种近行星级规模的文明 - 如果他们做的任何东西比广播 - 一个比我们更先进的文明更高数百或数千次。这似乎非常乐观，虽然值得寻找。如果我们设想文明，可以使用戴森球体或群体等结构浸泡明星的光线，然后可以检测到在可以在红外光谱中重新辐射的无意的技术，例如可以在可想到的是可以想到的。已经沿着这些线分析了一些红外观察，例如由杰森赖特和宾夕法尼亚州的员工。

另一方面，如果我们在中国快速快速使用500米的大天线，我们将Engision ET传输到一颗星，那么我们需要只采用10 8瓦或十分之一的大型电厂尽管仅当天线的针梁指向目标星时，信号将是可检测的。为了捕获这样的间歇性信号，我们可能需要长时间监控大型天空的接收器系统，理想情况下，全天和全日制，但我们无法在许多人的微波频率下做到这一点认为ET可能会传输。一个叫做Argus的适度原型微波接收系统一直在监控俄亥俄州俄亥俄州州立大学的太多天空，这是一个非常低的灵敏度，并且由UCSD和Paul Horowitz的Shelly Wright计划了一个名为Panoseti（全景Seti）的光学系统哈佛此可能会发现照明我们的激光。

检测在另一个明星附近的技术签名将是历史性的事件，因为它将证明智力存在于其他地方。但美国政府尚未为自从参议员杀死1993年的纳斯·纳萨的计划以来，美国政府没有资助任何搜索。虽然其他恒星已经发现了数千个星球。

Kardashev和Sagan思想文明都可以通过他们所拥有的信息以及能量的信息来表征。可以使用10 6位或一兆比特作为一个零点 - 大致的信息量表的信息刻度，这是一本书的信息内容。 Sagan认为10 14或10 15位可能会在1973年在讨论主题时表征人类文明，这些主题将使用电量公式为0.8或0.9（他使用字母A，B，C ... 10 6,10 7,10 8 ...比特，但字母不允许十进制细分）。最近，人类信息存储的估计范围从10 18到10 25位或1.2型到1.5，具体取决于是否仅计算文本，或者包括视频和计算机存储。

没有人知道星际信号可能包含的信息。信号可以编码文本，图像，视频等的整个库，用图像绕过一些翻译问题。什么可能激励星星之间的信息是一个开放的问题;贸易是一个可能的答案。每个世界都会有自己独特的历史，身体环境和生物学，也可以进行贸易和可以想象的艺术和其他文化的东西。卡德拉德夫认为，表征文明的信息可以在鉴于足够的力量的一天内通过星系传播。

是否存在任何星际信号是未知的，并且文明的疑问在决定寻找什么样的信号时都是至关重要的。如果我们认为文明不能比我们的能源进一步走出数亿次，然后在各种时间内搜索各个方向的广播可能不会成功。但是，大致我们的水平的文明通过指导我们的方式来发出充足的力量，虽然他们可能不会经常重新审视我们，所以我们可能需要找到更多地倾听更多的天空。

R.H.S Seti，IJASB 19,299-307（2020）中的灰色，间歇信号和行星天数。 https://doi.org/10.1017/S1473550420000038.