根据卡尔达舍夫文明等级理论,人类目前的文明只发展到了0.7级,远远没有达到更高的文明等级。

宇宙如此广阔,很可能存在比人类高级多的文明。
卡尔达舍夫文明等级理论最初由前苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫于1964年提出。
他将文明划分为四个等级:行星文明、恒星文明、星系文明和宇宙文明,以文明掌握的能量和技术水平作为划分标准。
人类目前仅仅处于文明等级的0.7级,只能勉强算是一个行星级文明,仅仅只能掌握地球表面的能源,远远没有到达掌控整个恒星系或星系的能力。
如果存在两个神级文明爆发了战争,我们是否能观测到呢?这取决于神级文明使用的战争武器。
我们目前探测宇宙的手段主要还是光谱分析,假如神级文明只是利用星际舰队来互相打击,我们几乎没有可能观测到。
即便他们摧毁了几颗行星,人类也看不见,因为行星自身不会发光。
假如神级文明的战争激烈到开始通过毁灭恒星来攻击敌方的家园,我们就知道银河系中有颗恒星突然死亡了,引起我们的注意。

如果他们的打击范围区域过大,数百光年之内的恒星都突然消失了,人类就能断定那里一定发生了非同凡响的事。
但即使如此,宇宙实在太大了,假如他们的战争发生在距离我们五万光年的地方,我们也需要等待五万年之后才能发现异象。
神级文明的战争手段可能超出人类的想象范围。
他们可能会改变宇宙规律甚至利用暗物质来打击敌方。
如果他们要动真格,甚至可以通过改变宇宙规律摧毁敌方,比如将敌方区域直接降维达到毁灭的目的,或者通过改变光的速度,把对手永远囚禁在某个区域中。
这些手段不仅超出人类的想象范围,也让我们无从应对。
如果存在神级文明之间的战争,我们很可能早已经被他们卷入其中了。
我们所处的宇宙可能是神级文明所创造出来的虚拟宇宙,我们的存在只是他们玩弄的游戏角色。
或者我们的思维和感知已经被他们控制了,他们让我们认为我们生活在真实的宇宙中,而实际上我们只是被操纵的一部分。
这听起来很玄乎,但是在现代物理学中,已经有一些理论支持这种可能性。

比如量子纠缠,即两个量子粒子之间的相互作用,一旦建立起来,它们的状态就是相互依存的。
即使它们之间距离遥远,一方的状态发生改变,另一方也会立即发生相应的变化。
这种现象被称为"鬼影实体"。
如果我们假设宇宙就是由无数个量子纠缠的粒子构成,宇宙就是一个巨大的量子计算机。
神级文明可能能够利用量子纠缠的特性,直接改变宇宙中的粒子状态,从而改变宇宙的规律,让我们的宇宙陷入混乱。
当然,这些只是纯粹的猜想和假设,实际上我们对宇宙中的一些基本规律和物理现象还没有完全理解。
即便我们无法完全掌握宇宙的奥秘,也应该保持谦逊和敬畏之心,尊重宇宙的规律,努力去探索和发现宇宙中的新奇事物,为人类文明的进步做出自己的贡献。
它说,一个系统的熵只会随时间增加,不会减少。
这也是唯一一条能指明"时间箭头"朝哪走的物理定律。
熵,说白了就是无序的程度:熵越低,结构越有序;熵越高,越散乱。
糖从浓处向淡处扩散、气体膨胀、咖啡放凉,背后都是熵在增加。
人们相信,宇宙的演化也遵循这条定律。
宇宙早年处于低熵状态,一路演化到高熵。
可就在这个过程中,宇宙造出了一些极其复杂的结构——星系就是代表。
星系的熵很低,却是在一个高熵的环境里形成的。
这看起来像是在违反第二定律。
这个存在已久的矛盾,正是物理学家金妮斯特拉·比安科尼想解决的难题。
引力、熵与量子信息的交织,是比安科尼理论的视觉主题(图片来源:Physics World) 在爱因斯坦的广义相对论里,有个叫"度规"的数学对象,描述时空是怎么弯曲的;物质沿着这条弯曲走,就表现成了引力。
而在量子力学里,"算符"是对量子态做变换的数学工具。
比安科尼的关键一步,就是把这个"度规"当成量子算符来用,用量子化的方式描述时空的几何。
这样一来,会冒出两个"度规":一个是"真实"的时空度规,一个是由物质和能量诱导出来的度规。
两者之间"差多少",用量子信息论里的一个量来度量,叫量子相对熵。
正是这两个几何之间的量子相对熵,决定了时空怎么演化——换句话说,它给出的运动方程,就是引力。
在低曲率极限下,这套方程能精确还原爱因斯坦的广义相对论。
可一旦超出这个极限,方程就得被一个叫"G场"的对象修正。
G场生出一个暗能量项,而且是动态的。
暗能量被认为是直接推动宇宙膨胀的东西;在标准广义相对论里,它由静态的宇宙学常数驱动。
现在冒出一个动态的暗能量项,就有了被实验检验的机会。
比安科尼又把这套理论用到了弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)宇宙模型上。
这是广义相对论对宇宙行为的一级近似,假设宇宙各向同性、处处均匀、且在膨胀。
膨胀由宇宙的主导成分驱动——暗物质、普通物质,或辐射。
宇宙膨胀时,体积变大,总熵也跟着变大。
但正因为体积涨得更快,单位体积里的熵——也就是熵密度——反而随时间下降。
总熵在涨,局部熵密度却在降,这就给了星系、甚至生命这类低熵结构一个在膨胀宇宙里被造出来的机制。
那这算不算违反第二定律?比安科尼用非空的 FRW 宇宙算了一遍总熵:要把熵密度在整个时空区域上积分,而因为体积随时间变大,总熵成了时间的函数——膨胀的速度超过了熵密度衰减的速度。
所以对辐射主导和物质主导的宇宙,总熵依然随时间增加,第二定律照样成立,尽管局部熵密度在下降。
比安科尼强调,GfE 理论还很年轻,需要实验来验证。
但这项工作揭示了它内在的热力学本质,为经典引力与量子引力都打开了新路——把引力用"量子信息"和"熵"来表述,也许正是通向"量子化引力"这个百年难题的另一条路径。
引力,也许并不是什么神秘的基本力,而只是信息与熵的必然结果。
若真如此,宇宙为什么要演化、为什么能长出星系和生命,答案也许就藏在这条最普通的第二定律里。
来源:S. Jones, "Could quantum information theory explain universe evolution?" Physics World, 14 Sep 2026. 报道所引研究:G. Bianconi, Physical Review D.
每次模拟都追踪了13.4万亿个暗物质粒子在286亿光年宽度区域内的演化过程。
这一成果有助于科学家研究宇宙暴胀,并为分析大型巡天观测数据提供重要支撑。
左图为百亿亿次级模拟生成的全天空光锥图;右图外圈显示宇宙微波背景辐射,扇区分别展示视线速度(红/蓝)、物质密度(灰)和引力势(绿/蓝)。
图片来源: 美国阿贡国家实验室 宇宙暴胀理论认为,极早期宇宙曾经历一段短暂而剧烈的快速膨胀。
这一过程将微观量子涨落拉伸到宇宙尺度,留下微小的密度差异;随后,引力把这些差异不断放大,最终形成我们今天看到的星系、星系团和宇宙大尺度结构。
然而,暴胀背后的具体物理机制仍未完全确定。
通过研究物质在宇宙中的分布,有望找到更多线索,探索宇宙最早期的秘密。
暗物质无法被望远镜直接看见,却凭借引力主导星系形成,并塑造更大尺度的宇宙结构。
在模拟中,暗物质粒子被用作暗物质密度和速度分布的“示踪剂”,团队由此得以追踪宇宙结构跨越数十亿年的演化轨迹。
标准宇宙暴胀模型预测,早期宇宙的密度涨落服从高斯分布,也就是最简单的一类随机模式。
科学家正努力寻找其中可能存在的微小偏差,即“原始非高斯性”。
一旦发现可测量的偏差,就可能暗示暴胀时期还存在其他场、相互作用或动力学过程,从而帮助区分关于宇宙最初时刻的不同理论。
然而,这类信号极其微弱,还可能被“宇宙方差”掩盖——由于观测只能采样宇宙的有限体积,统计不确定性难以完全消除。
因此,探测此类信号需要覆盖最大宇宙尺度的超大规模模拟。
而如此规模的模拟对算力要求极高。
团队在阿贡国家实验室的“极光”超级计算机上完成了计算。
模拟及大部分数据分析约4天完成,目标正是揭示宇宙暴胀的物理本质。
这些模拟数据将助力分析多项大型巡天项目,包括美国能源部支持的暗能量光谱仪(DESI)和NASA的SPHEREx任务,两者目前均处于数据采集阶段。
模拟与前沿观测相互印证,将共同描绘出更为精细的宇宙图景,推动人类对宇宙起源与演化的探索。
来源:科技日报