在卡尔达舍夫宇宙文明等级划分当中,人类文明都未达到一级,成为真正的“行星级文明”。
这也就是说,别看咱们现在有实力飞出地球进行一些对外探索活动,实际上距离进入星际时代还差得很远,不过科学家认为只要一些科技得到发展,我们还是有机会跨越到更高等级的。
那么,哪些科学技术一旦实现,人类文明就会突飞猛进,进入星际时代呢?
三种基本宇宙文明等级示意图
量子计算机
首先就是量子计算机技术,对大多数人而言,应该只听说过超级计算机。殊不知,其实现在研究的领域早已扩大到了量子,所谓的量子计算机就是直接以量子态进行信息处理的新型计算机。
由于人类的计算能力实在是有限,所以我们需要依靠计算机进行海量的运算,而量子计算机就是最具潜力的一个,为什么这么说呢?
我国的九章二号量子计算机
这是因为,量子态具有叠加性,在这种情况下,量子计算机就具有并行性了,简言之对一个由n个量子比特组成的量子计算机的一次操作就是对其所包括的所有2n个量子态的操作,这无疑轻松超越了经典计算机。
由此可见,量子计算机的第一个优势,就是更快更多地处理数据。
比如有科学家此前耗时几个月,使用超级计算机算出了圆周率之后六十多万亿位的数字。虽然这一做法总被人说是闲着没事做,但是若是能用量子计算机,那速度肯定更快。
圆周率是测量计算机计算能力的重要指标
此外量子计算机技术的实现,还有利于人工智能的快速发展。因为人工智能对于运算能力的要求非常高,而这显然是传统芯片无法实现的。
资料显示,谷歌、IBM、英特尔、微软等都将人工智能与量子计算的结合视为重要着力点。北京量子院也将量子人工智能作为应用量子软件开发的重要部分。
总的来说,量子计算机就像是一个“工具”,它的运用涉及到了多个高新技术领域。
在这种情况下,它的实现,对于人类尽早迈入星际时代肯定是有所助力的。
量子计算机在能源领域的应用示意图
如果说量子计算机的超级计算能力能帮我们更好地理解宇宙,甚至说让科学家为宇宙快速“建模”,那么接下来这项技术就关乎于我们如何亲自去探索宇宙,这项技术正是超光速飞行。
超光速飞行
上文中咱们提到,人类虽然有了探索太空的行为,但是这距离迈入星际时代还差得很远。
之所以这么说,就是因为宇宙实在是太大了,当距离都以“光年”存在的时候,人类短暂的寿命以及龟速运行的飞行器,就成为了限制我们探索宇宙的关键所在。
因此,人类如今不过只是在家门口打转而已,就像是频频从洞口露出头来的“蚂蚁”,你以为自己走了十万八千里,实际上就只是横穿了一条马路罢了。
我们在茫茫宇宙中还是太过于渺小了
在这种情况下,科学家认为只有实现超光速飞行,我们才能在有限的寿命中,抵达那些想去的地方。
可是大家都明白,按照爱因斯坦的说法来看,光速已经是速度的极值了,并且人类现在的飞行器连光速都达不到,却已经开始想“超光速”的问题了。
确实,我们现在的技术还差得远,但是有梦想谁都了不起。
超光速飞行的宇宙飞船构想图
总之,在科学家发现宇宙航行所需要的时间实在是太长之后,就已经提出了“超光速飞行”的设想,并且指出狭义相对论断言不可能存在任何大于光速的运动,这只是对理论设定范围以内的推测,无法被检验。
对此,国际宇航联合会的P.A.Murad说:“创建一艘超光速宇宙飞船是一种广泛的挑战。虽然超光速航行与 SR(狭义相对论)矛盾,但该理论并非包容一切,而是理亚光速问题的理论。”
超光速飞行的构想图
至于如何实现超光速飞行,科学家认为反物质燃料飞船、曲向推进都是优选项,只不过这些项目目前的发展都很缓慢。从这一点来看,技术的进步显得遥遥无期。
不过大家也不必灰心,任何技术的诞生,都是需要长期的积淀的。
反物质燃料飞船的构想图
除了以上这两项高新技术以外,还有一种目前最受关注,被称为“未来能源”的技术,那就是可控核聚变。
可控核聚变
可控核聚变相较于前面二者来说,出现得更早一些,其成果也相对多一些,毕竟它还是专注于解决人类目前面临的紧要问题的。
进入星际时代的前提是,咱们得先保住文明的火种,可如果等着传统化石能源被消耗殆尽,那么人类就可能会被“困死”在地球上。
全球能源消耗来源示意图
因此,可控核聚变一经出现,就引起了人们的关注。
这种神奇的未来能源,不仅储量极为丰富,对环境还没有太大的污染,可以让人类在实现文明突飞猛进的同时,保住赖以生存的环境。
不然,总是以环境为代价的话,我们可能会在尚未实现文明越级之前,就被环境孽力回馈了。
化石燃料对地球环境的污染
至于可控核聚变如何实现,目前全世界的主流就是“烧开水”,因此人们也将其装置称为人造太阳。
之所以要创造出超高的温度,主要是因为核聚变反应需要氘氚燃料在高温之下,才能发生人类想要得到的反应。如果温度和密度有所波动,它都将无法实现。
能实现可控核聚变的装置
一旦可控核聚变技术实现,那么人类将会迎来无限能源时代,届时不再为能源发愁的人类,就可以放心地慢慢研究超光速飞行等问题了,这也是为什么可控核聚变能成为如今的热点。
因此相较于前面两种技术,它显得更“刚需”,一旦实现就能解决人们的燃眉之急!