外星文明有多厲害？它們能夠進(jìn)行光速旅行？制造黑洞武器？反物質(zhì)推進(jìn)器？二向箔？創(chuàng)造一個(gè)新的宇宙？……這些技術(shù)可能嗎？因?yàn)檫@個(gè)問題不是腦洞般的胡思亂想，而是一個(gè)科學(xué)問題，我們就需要基于科學(xué)和邏輯進(jìn)行推測(cè)。

為了能推理這個(gè)問題，我們需要了解一些基本的事實(shí)：

科學(xué)是通過經(jīng)驗(yàn)實(shí)證的方法，對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行歸因的學(xué)科。它包含兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是科學(xué)的方法，二是采用科學(xué)方法獲取的知識(shí)?？茖W(xué)知識(shí)所描述的對(duì)象包含了我們這個(gè)宇宙的運(yùn)行規(guī)律，而宇宙在各處的物理規(guī)則是相同的。所以，外星文明的科學(xué)和我們的科學(xué)在本質(zhì)上是相同的，而且發(fā)展的路線也應(yīng)該是相仿的。

介于宇宙空間的龐大（可觀測(cè)宇宙大約直徑為930億光年）和物質(zhì)數(shù)量的巨大，即使只有極低的概率誕生生命，外星生物的絕對(duì)數(shù)量也是有很多的。但目前我們并沒有發(fā)現(xiàn)外星生物，更不用說外星文明了。

根據(jù)對(duì)宇宙的研究發(fā)現(xiàn)，宇宙誕生于138億年前的大爆炸（目前所觀測(cè)到的現(xiàn)象都支持這個(gè)模型，也是科學(xué)界的共識(shí)），宇宙是通過不斷演化到今天這個(gè)模樣的。在宇宙最開始的十多億～到幾十億年間并不適合生物生存。也就是說，外星生命存在歷史也是有限的。

圖：宇宙大爆炸模型

生物的演化到智慧生命需要的時(shí)間是漫長(zhǎng)的，地球從單細(xì)胞生物到今天的人類花了40多億年。這差不多可以估算出外星文明能夠誕生和發(fā)展科學(xué)的時(shí)間最多只有30億年左右。

科學(xué)并不是呈線性發(fā)展的，需要長(zhǎng)時(shí)間的積累才能夠進(jìn)行突破，所以它有平臺(tái)期和爆發(fā)期。而且，科學(xué)的發(fā)展越到后面越是艱難。就比如說，要想驗(yàn)證超弦理論，就需要建造差不多銀河系直徑這么大的粒子對(duì)撞機(jī)，這是人類未來上千年都無法實(shí)現(xiàn)的。

圖：元素周期表，這個(gè)宇宙的化學(xué)元素都在上面了

根據(jù)元素的化學(xué)性質(zhì)，能夠形成較復(fù)雜和穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的有機(jī)物都以碳元素為基礎(chǔ)，也就是說，外星生物最大可能和地球生命一樣，都是碳基生命。雖然有科學(xué)家提出了可能存在硅基生命、硼基生命，但即使是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，它們都無法和碳基有機(jī)物一樣形成復(fù)雜和穩(wěn)定分子。

基于碳基生命的文明誕生的地方應(yīng)該是一顆巖石行星，其圍繞著一顆恒星運(yùn)行。恒星是有壽命限制的，其質(zhì)量越大壽命越短。所以，文明的發(fā)展如果不能在這個(gè)有限的時(shí)期內(nèi)突破到能夠進(jìn)行星際航行，它們就會(huì)滅亡。

質(zhì)量大的恒星由于其主序星階段的時(shí)間較短，不足以讓行星誕生生命或是發(fā)展出較高水平的文明。而質(zhì)量太低的紅矮星由于會(huì)產(chǎn)生致命的太陽風(fēng)暴（其光度太低，宜居帶非?？拷阈牵源嬖谏目赡苄圆淮?。能夠產(chǎn)生生命的恒星和太陽質(zhì)量差不多大，其壽命有約100億年，但根據(jù)恒星的演化來看，適應(yīng)生命誕生和發(fā)展的時(shí)間只有約50億年左右，算上演化出智能生命的時(shí)間，可能最多只有10～20億年來發(fā)展科學(xué)。

能夠誕生外星文明的恒星系周邊不能夠有大質(zhì)量的恒星，因?yàn)槠鋲勖K結(jié)時(shí)的超新星爆發(fā)會(huì)摧毀周邊數(shù)十光年內(nèi)的生命。宇宙環(huán)境是險(xiǎn)惡的，生命是脆弱的。

圖：超新星爆發(fā)想象圖

圖：超新星爆發(fā)的遺跡～蟹狀星云

文明的劃分

我們根據(jù)上面的事實(shí)可以得到一些結(jié)論：

外星文明是存在和稀少的，但由于宇宙的寬廣，我們沒有發(fā)現(xiàn)它們。外星文明發(fā)展的時(shí)間受限于宇宙的演化，是有限的。外星文明的發(fā)展歷程和人類文明發(fā)展是相似的。

因此，我們就可以根據(jù)人類的科學(xué)和技術(shù)發(fā)展史來推導(dǎo)出外星文明的先進(jìn)程度。

人類文明的發(fā)展從本質(zhì)上可以看做是對(duì)能源的利用方法和效率的提升。這點(diǎn)可以從三次工業(yè)革命中看出。根據(jù)這一點(diǎn)，前蘇聯(lián)科學(xué)家卡爾達(dá)舍夫?qū)⒂钪嫖拿鲃澐譃槿?jí)：行星文明、恒星文明和星系文明。

圖：三級(jí)文明分別能利用的能源功率

行星文明就是可以利用文明所在的母行星的所有能源，目前人類尚未達(dá)到這一水平，差不多為0.7級(jí)。預(yù)計(jì)在可控核聚變反應(yīng)技術(shù)達(dá)到成熟后，可以達(dá)到行星級(jí)文明。

圖：可控核聚變反應(yīng)堆

行星級(jí)文明的科技水平和地球目前的水平差不多，領(lǐng)先最多也就百余年。

恒星級(jí)文明可以利用所在恒星系的全部能源，一個(gè)恒星系的能源主要就集中在恒星所發(fā)出的能源上。因此，標(biāo)志性技術(shù)就是圍繞恒星的能量收集裝置。

圖：戴森球想象圖

恒星級(jí)文明的技術(shù)能力應(yīng)該擁有能航行于其母恒星系周邊的宇航技術(shù)，并能夠進(jìn)行小范圍（數(shù)十光年內(nèi)）的星際殖民。反物質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)、無工質(zhì)火箭等應(yīng)該是必備技術(shù)。甚至可能發(fā)展出基于“萬有理論”（目前人類最接近成功的萬有理論為超弦理論）的相關(guān)技術(shù)。人類要達(dá)到恒星級(jí)文明至少還需要數(shù)千到數(shù)萬年。

星系文明就是能夠利用一個(gè)星系的能源。這樣的文明所擁有的技術(shù)還不是現(xiàn)在人類能夠理解的。但肯定擁有“繞過”光速限制的超光速宇航技術(shù)，這樣它們才能夠達(dá)到控制整個(gè)星系能源的水平。它們應(yīng)該能夠涉足于星系間的探索了。但這樣的文明應(yīng)該在目前的宇宙中不存在，因?yàn)橛钪娴哪挲g太小，還不足以發(fā)展到這樣的水平。

綜上所述，目前宇宙中最先進(jìn)的文明可能就是恒星級(jí)文明。我們可能可以通過觀測(cè)恒星的光度變化發(fā)現(xiàn)這樣的文明存在。但目前我們最多只能觀測(cè)到存在于銀河系內(nèi)的這樣的文明。