假设宇宙诞生一亿年就开始有了文明，且中间没有中断？

外星文明有多厉害？它们能够进行光速旅行？制造黑洞武器？反物质推进器？二向箔？创造一个新的宇宙？……这些技术可能吗？因为这个问题不是脑洞般的胡思乱想，而是一个科学问题，我们就需要基于科学和逻辑进行推测。

为了能推理这个问题，我们需要了解一些基本的事实：

科学是通过经验实证的方法，对现象进行归因的学科。它包含两个方面的内容：一是科学的方法，二是采用科学方法获取的知识。科学知识所描述的对象包含了我们这个宇宙的运行规律，而宇宙在各处的物理规则是相同的。所以，外星文明的科学和我们的科学在本质上是相同的，而且发展的路线也应该是相仿的。

介于宇宙空间的庞大（可观测宇宙大约直径为930亿光年）和物质数量的巨大，即使只有极低的概率诞生生命，外星生物的绝对数量也是有很多的。但目前我们并没有发现外星生物，更不用说外星文明了。

根据对宇宙的研究发现，宇宙诞生于138亿年前的大爆炸（目前所观测到的现象都支持这个模型，也是科学界的共识），宇宙是通过不断演化到今天这个模样的。在宇宙最开始的十多亿～到几十亿年间并不适合生物生存。也就是说，外星生命存在历史也是有限的。

图：宇宙大爆炸模型

生物的演化到智慧生命需要的时间是漫长的，地球从单细胞生物到今天的人类花了40多亿年。这差不多可以估算出外星文明能够诞生和发展科学的时间最多只有30亿年左右。

科学并不是呈线性发展的，需要长时间的积累才能够进行突破，所以它有平台期和爆发期。而且，科学的发展越到后面越是艰难。就比如说，要想验证超弦理论，就需要建造差不多银河系直径这么大的粒子对撞机，这是人类未来上千年都无法实现的。

图：元素周期表，这个宇宙的化学元素都在上面了

根据元素的化学性质，能够形成较复杂和稳定结构的有机物都以碳元素为基础，也就是说，外星生物最大可能和地球生命一样，都是碳基生命。虽然有科学家提出了可能存在硅基生命、硼基生命，但即使是在实验室环境中，它们都无法和碳基有机物一样形成复杂和稳定分子。

基于碳基生命的文明诞生的地方应该是一颗岩石行星，其围绕着一颗恒星运行。恒星是有寿命限制的，其质量越大寿命越短。所以，文明的发展如果不能在这个有限的时期内突破到能够进行星际航行，它们就会灭亡。

质量大的恒星由于其主序星阶段的时间较短，不足以让行星诞生生命或是发展出较高水平的文明。而质量太低的红矮星由于会产生致命的太阳风暴（其光度太低，宜居带非常靠近恒星），所以存在生命的可能性不大。能够产生生命的恒星和太阳质量差不多大，其寿命有约100亿年，但根据恒星的演化来看，适应生命诞生和发展的时间只有约50亿年左右，算上演化出智能生命的时间，可能最多只有10～20亿年来发展科学。

能够诞生外星文明的恒星系周边不能够有大质量的恒星，因为其寿命终结时的超新星爆发会摧毁周边数十光年内的生命。宇宙环境是险恶的，生命是脆弱的。

图：超新星爆发想象图

图：超新星爆发的遗迹～蟹状星云

文明的划分

我们根据上面的事实可以得到一些结论：

外星文明是存在和稀少的，但由于宇宙的宽广，我们没有发现它们。外星文明发展的时间受限于宇宙的演化，是有限的。外星文明的发展历程和人类文明发展是相似的。

因此，我们就可以根据人类的科学和技术发展史来推导出外星文明的先进程度。

人类文明的发展从本质上可以看做是对能源的利用方法和效率的提升。这点可以从三次工业革命中看出。根据这一点，前苏联科学家卡尔达舍夫将宇宙文明划分为三级：行星文明、恒星文明和星系文明。

图：三级文明分别能利用的能源功率

行星文明就是可以利用文明所在的母行星的所有能源，目前人类尚未达到这一水平，差不多为0.7级。预计在可控核聚变反应技术达到成熟后，可以达到行星级文明。

图：可控核聚变反应堆

行星级文明的科技水平和地球目前的水平差不多，领先最多也就百余年。

恒星级文明可以利用所在恒星系的全部能源，一个恒星系的能源主要就集中在恒星所发出的能源上。因此，标志性技术就是围绕恒星的能量收集装置。

图：戴森球想象图

恒星级文明的技术能力应该拥有能航行于其母恒星系周边的宇航技术，并能够进行小范围（数十光年内）的星际殖民。反物质发动机、无工质火箭等应该是必备技术。甚至可能发展出基于“万有理论”（目前人类最接近成功的万有理论为超弦理论）的相关技术。人类要达到恒星级文明至少还需要数千到数万年。

星系文明就是能够利用一个星系的能源。这样的文明所拥有的技术还不是现在人类能够理解的。但肯定拥有“绕过”光速限制的超光速宇航技术，这样它们才能够达到控制整个星系能源的水平。它们应该能够涉足于星系间的探索了。但这样的文明应该在目前的宇宙中不存在，因为宇宙的年龄太小，还不足以发展到这样的水平。

综上所述，目前宇宙中最先进的文明可能就是恒星级文明。我们可能可以通过观测恒星的光度变化发现这样的文明存在。但目前我们最多只能观测到存在于银河系内的这样的文明。

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