核聚变在二级文明眼中，就像个打火机，另一种物质才是终极能源

宇宙那么大，我们有理由相信，人类并不是宇宙中唯一的智慧文明，实际上，科学界也普遍认同这种观点，早在1964年，天文学家尼古拉.卡尔达舍夫（Nikolai Kardashev）就提出了被称为“宇宙文明等级”的概念，他以能量使用水平为指标，为宇宙中可能存在的智慧文明划分了三个等级，并定义一、二、三级文明分别能够掌控行星级、恒星级以及星系级的能量。

在1973年的时候，天体物理学家卡尔.萨根（Carl Sagan）对“宇宙文明等级”进行了一定的改进，他认为宇宙中的行星、恒星以及星系的所具备的能量有大有小，所以我们应该根据它们的平均值来进行更准确、也更细化地描述，所以他提出了“文明指数”这个概念，并给出了具体的计算公式，随后被广泛采用。

（↑K代表文明指数，P代表文明的平均总功率）

根据该公式可以计算出，一、二、三级文明的平均总功率分别为10的16次方瓦特、10的26次方瓦特、10的36次方瓦特，而我们人类目前的平均总功率大概为2乘以10的13次方瓦特，对应的文明指数约为0.73，也就是说，我们目前只是0.73级文明。

对于我们人类来讲，距离一级文明其实也不算特别遥远，毕竟人类目前正在致力于可控核聚变的研究，科学家普遍认为，在人类真正掌握可控核聚变之后，进入一级文明就只是一个时间问题，乐观的估计，只需要100年左右的时间。

但二级文明就不一样了，毕竟这种文明的平均总功率高达人类目前平均总功率的5万亿倍之多，如此巨大的能量，仅凭可控核聚变是很难获取到的。正因为如此，才有观点认为，核聚变在二级文明眼中，就像个打火机，而另一种物质——反物质才是终极能源。下面我们来看看这具体是怎么回事。

核聚变释放的能量，其实是来自于核聚变反应过程中产生的质量损失，这可以通过爱因斯坦的质能方程（E = mc^2）来进行描述，但或许你不知道的是，核聚变反应的质能转化率其实是很低的，比如说相对容易实现、释放能量也相对较高的氘氚核聚变，其质能转化率只有0.7%左右，也就是说，1千克的核燃料参与反应，仅仅只有大约7克的质量转化成了能量。

很明显，更优质的能源，就意味着更高的质能转化率，而在这方面，反物质则可以说是“天花板”式的存在。

简单来讲，我们常见的物质可以称为普通物质，从微观层面来看，它们都是由普通粒子构成，比如说质子、中子、电子等，反物质则是由反粒子构成的，例如反质子、反中子、正电子等，因为反粒子与其对应的普通粒子的性质完全相反，所以当反物质与普通物质相遇时，双方就会在一瞬间发生湮灭，而涉及湮灭的质量将100%地转化为能量。

更重要的是，由于一份反物质必须与相同质量的普通物质才能实现完全的湮灭，而普通物质则随处可得，因此用一份反物质，就可以轻松得到相当于其双倍质量的能量。

由此可见，从理论上来讲，这种物质才是终极能源，因为它的质能转化率已经达到了理论上的极致，而与之相比，核聚变就像个打火机。

需要知道的是，反物质并不是只存在于理论之中，其实在自然界中就有反物质的踪影，例如香蕉中就含有微量的钾-40，当这种不稳定的同位素发生正β衰变时，就会释放出正电子。除此之外，反物质也可以人工制造出来，实际上，早在上个世纪，科学家就利用粒子加速器制造出了真正意义的反物质——反氢原子。

可能有人会问了，既然如此，那为什么人类不使用反物质这种终极能源呢？答案很简单，以人类当前的科技水平，制造反物质非常吃力。

人类制造反物质的原理可以简单地描述为：根据爱因斯坦提出的质能方程，能量也可以转化为质量，当高速粒子发生碰撞时，会在一个极小的空间范围内产生极高的温度和压力，在这样的极端条件下，它们携带的一部分能量就会转化为等量的普通粒子和反粒子，这些新产生的粒子和反粒子会被强大的磁场分离和捕获，从而得到反物质。

通过这样的方法，人类需要极大的投入，才能产出极少的反物质，有多少呢？这样说吧，在过去的日子里，人类制造的反物质总质量大概只有十几纳克，而1纳克仅仅只有0.000000001克，所以人类使用反物质当作能源根本就不现实。

不过对于科技水平远远领先于人类的二级文明来讲，大规模地制造反物质应该不是什么问题。说到这里，就有必要提一下“戴森球”了，这个概念由物理学家弗里曼.戴森（Freeman Dyson）于1960年提出，他认为科技高度发达的智慧文明，有可能建造出能够将恒星部分或完全包裹起来的巨型设施，并以此来收集恒星释放出的部分或全部能量。

尽管“戴森球”确实可以达到有效利用恒星能量的效果，但它也面临着不少难以解决的问题，其中最大的问题就是，建造能将恒星包裹住的“戴森球”，无疑需要巨量的材料，这些材料从何而来？毕竟在以一个以恒星为中心的系统中，绝大部分物质都集中在恒星之上，比如说我们太阳系，太阳就占据了大约99.86%的质量。

对于这个问题，其实我们可以做这样一个假设：科技高度发达的二级文明，已经掌握了堪称完美的质能相互转化的技术。

在这个假设成立的基础上，我们就可以推测出，二级文明能够轻松地将恒星的能量不断地转化为等量的普通物质和反物质，其中的普通物质就可以作为建造“戴森球”的材料，而反物质则被当作终极能源存贮起来，如此一来，既解决了“戴森球”的材料问题，又可以大规模地制造出反物质。

当然了，这其实只能说是一种猜测，毕竟到目前为止，我们从未在地球之外发现过其他智慧文明的痕迹，而可以预见的是，即使一切顺利，人类想要进入二级文明，也需要极为漫长的时间，所以大家看看就成，不必当真。