你一定知道空手道有分好幾段，段數越高就越厲害，在江湖上大家也會更敬畏三分。

其實外星人也有分等級，倒不是說外星人觀光時隨意大小便就是低級，而是級數越高科技就越厲害，打從心底讓人肅然起敬。

建造中的「戴森球」想像圖。（圖片來源：From quarks to quasars）

最常用的「外星文明分級制」是1964年蘇聯科學家卡爾達肖夫（Nikolai Kardashev）所設定的「卡爾達肖夫指數」（Kardashev Scale）。這個分級法利用宇宙中最重要的資源：能源的生產力作為指標：掌握能源越多等級就越高，後來著名的美國科學家Carl Sagan為它下了更清楚的數學定義（註）。為什麼要選能源作指標？這還要問，地球近代的哪一個主要戰爭不是為了爭奪能源？有了充足的能源，工商業就會興旺，電腦就更有力，火箭飛機飛碟就跑得更快，雷射就能射得又遠又準...能源和科技實力息息相關。

卡爾達肖夫分級法這樣的：

第一級（K1）：一個科技文明能夠利用整個行星的能源。比如說：當地球文明不斷發展，石化燃料不夠用，核能被抗議不能用，最後不得不充分利用地球表面、甚至在環繞地球的太空軌道上面佈滿太陽能板，就是第一級的文明。這樣的文明可以在自己的行星上呼風喚雨，有能力建造速度超過光速10%的太空船，輕易地遊歷自己的太陽系。傳統的燈泡功率是60瓦，太陽光照射在地球的功率大約是10¹⁶瓦，目前全人類產生的功率不到這個數字的2%，是卡爾達肖夫指數第0.73級的文明，低得有點丟臉。依照目前人類科技經濟的指數型爆炸增長，估計人類文明可能在三、四百年後達到第一級。

藍色的點是近四百年來美國地區生產的能量，基本的趨勢是這條紅線：每一百年放大十倍。若是未來全世界的能源走勢也是這麼增加，可望在300年後到達10¹⁶瓦，成為K1文明。（圖片來源：Do the Math, UCSD）

第二級（K2）：一個文明能夠駕馭整顆恆星散發出的能源，這樣的文明將擁有速度接近光速的星艦，可以探訪其他的星系，輕易在自己的太陽系內建立殖民地。擷取恆星能源最直接的辦法就是建造「戴森球」（Dyson Sphere），由美國科學家弗里曼戴森提出，可以包圍恆星的巨大球形太陽能結構。我們的太陽的功率是4x10²⁶瓦，估計人類得再花1400年才能生產這麼大的能量，進入K2。維持上千年的爆炸成長？噗哧，對不起我笑了。

以地球軌道為半徑的「戴森球」，把太陽包在裡面，吸收太陽光為能量，從戴森球外面看不到太陽光，卻可以看到戴森球散發出的紅外線。不要問我戴森球怎麼做的這種技術性問題，反正外星人就是有辦法。即使外星文明不是用戴森球來吸取恆星能量，地球上看到的結果也差不多：可見光黯淡，但紅外線增加。（圖片來源：維基百科）

第三級（K3）：能夠駕馭整個銀河系裡每一顆星星的能源。我們所處的銀河系功率是10³⁷瓦。這樣的文明的能力遠超人們的想像，他們深知操弄自然定律的技巧，或許可以在銀河系內建造完善的蟲洞公路網，星際旅行易如反掌。現在看來我們自己的銀河系內應該還沒有這個等級的文明（除非大家的眼睛都瞎了）。人類文明若能再持續發展3000年，也許可以到達這個水準。

第四級（K4）：能駕馭整個宇宙的能源，這快要變成神了吧？接下來的K4、K5、K6級太科幻，不說了。

如果...如果...如果人類文明的經濟及科技保持過去數百年的成長趨勢，地球將在約三百年後成為K1文明，1400百年後成為K2文明，2500百年後成為K3文明。不要嫌我太樂觀，我已經說了三個「如果」。（圖片來源：Do the Math, UCSD）

這樣看起來建立一個笑傲銀河系的文明要花很多時間、好像遙不可及，但其實沒有這麼難。幾千年聽起來很長，但是這麼想：如果六千五萬年前那一顆可惡的小行星沒有撞地球，侏羅紀公園繼續上演，沒有哺乳動物發展的空間，那些已經相當聰明的恐龍就可能進化成有智慧的「恐龍人」，甚至有千萬年的時間建立K3文明，今天的整個銀河系是恐龍帝國的範圍！

要不是那六千五萬年前撞地球的小行星，地球的文明恐怕已經稱霸銀河系～～不過那不是人類文明，而是恐龍文明。（圖片來源：Rob W. at Newgrounds）

如果有外星人的才智和資源和地球人類似甚至更強，又不自取滅亡，他們就可能建立K3的文明。我們的宇宙估計有一千億個銀河系，每一個銀河系又有一千億顆恆星，他們裡面只要有一個這樣的外星人種，宇宙裡就充滿這樣的高等文明。算一算...可能性太大了，應該舉頭一望，就可以找到這樣的銀河系！

一組美國賓州州立大學的科學家也琢磨著：如果一個銀河系中恆星的能量都被取走了，它發出的光線應該與正常銀河系有顯著的差異！根據熱力學，任何的機器都會讓亂度增加，將剩下的熱量變成紅外線散發出去，高等的外星文明應該也會遵守這個定律吧。他們利用NASA的紅外線太空望遠鏡（WISE，Wide-field Infrared Survey Explorer）觀察離地球最近的一億個銀河系，再挑選其中十萬個資料比較清晰的，看看裡面有沒有紅外線成份特別高的銀河系。

他們的結論是：這些銀河系裡面看不出有什麼特別的，沒有一個有明顯的人工加料。不過外星人的粉絲們還不用放棄希望，這十萬個銀河系裡面的確有50個有較高的紅外線比例，雖然應是自然現象，但是仍值得更深入觀察。此外這也可能代表外星人厲害到了能突破熱力學第二定律，完全吸收恆星能量，沒有廢熱，把整個銀河系黑掉了，外界無法觀察（這違反熱力學第二定律——代表他們可以做出永動機！還要能源蓋嘛？）。還有，天外有天，WISE太空望遠鏡只能看到宇宙中的千分之一的銀河系，誰知道外面的世界如何？

這個編號Arp220的銀河系是紅外線特別強的銀河系之一，完全不意外，因為天文學家們早就注意到它。Arp220內部有許多自然的宇宙塵，只有紅外線才容易穿透，跟外星人沒有關係。（圖片來源：ESA/NASA）

但是更簡單的解釋是：卡爾達肖夫第三級的文明是鳳毛麟角。外星人可能仍然存在，但是要發展到K3太難了，沒有幾個文明能幸運地存在這麼久，智慧文明要不是停滯不前，就是發展到K3之前就消失了，這麼說～地球的文明只能再存在3、4千年了嗎？可能宇宙就是這麼現實，也可能殘酷的「人」性總是導致毀滅。不論是地球人還是外星人，也許這就是宇宙裡每一個文明的宿命。

更新（9/15， 2015）

有天文學家仔細檢驗了這裡面最可疑的93個銀河系的「中紅外線」，發現他們紅外線特別強是因為自然因素造成的。研究報告的結論說：K3的文明在地球附近非常稀少，或根本不存在。我再加上一個可能原因：K3文明可能真的很會把自己隱藏起來。

註：Carl Sagon把「卡爾達肖夫指數」訂為“K”，如果一個文明能產生的能量功率是“P”，那麼K就是

注意呦，這是指數，K差一級就差了一百億倍的輸出功率。

相關文章：

• 這一次真的找到先進的外星文明了？！
• 如何為我們的太陽系製造一個戴森球
• 外星人為什麼要侵略地球？
• 外星人怎麼還沒來？
• 外星人會怎麼觀察地球？
• 美國的百年星艦計畫
• 收到了有數學規則的太空訊號，是外星人發送的嗎？該不該回電呢？
• 這個國家太對不起外星人

參考資料：

• “A Scan Of 100,000 Galaxies Shows No Sign Of Alien Mega-Civilizations.” 2015. io9. 
• Dyson, Freeman J. 1960. “Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation.” Science 131 (3414): 1667–68.
• Wright, J. T., B. Mullan, S. Sigurdsson, and M. S. Povich. 2014. “The Ĝ Infrared Search for Extraterrestrial Civilizations with Large Energy Supplies. I. Background and Justification.” The Astrophysical Journal 792 (1): 26.
• M. A. Garrett, "Application of the mid-IR radio correlation to the Ĝ sample and the search for advanced extraterrestrial civilisations", Astronomy and Astrophysics, Volume 581, September 2015.