卡爾達肖夫指數：宇宙文明分幾級

這套量表在量什麼

卡爾達肖夫指數只用一個標準，替假設中的外星文明排名：他們能掌控多少能量，和智慧、文化或人口高低都沒有關係。這套系統中文世界常稱為「宇宙文明等級」。蘇聯天文物理學家尼古拉·卡爾達肖夫，在 1964 年的論文〈地外文明的資訊傳遞〉中提出這套想法，描述了三個等級，彼此之間的能量差距極大，用意是幫助判斷搜尋地外文明訊號時，實際上可能收到什麼樣的無線電訊號。

想法是怎麼來的

卡爾達肖夫會想出這套量表，其實是因為一次後來證明是錯誤的線索。他和另一位蘇聯天文學家 Iosif Shklovsky 曾經主張，類星體 CTA 102 發出的不規則無線電波，可能是人工訊號燈塔——這個說法聳動到促成一場國際記者會，據 SETI 研究所記載，後來還被美國「飛鳥合唱團」（the Byrds）寫成歌曲。

科學家最終證實，CTA 102 只是一顆自然變化的類星體，並不是訊號。但卡爾達肖夫想釐清「人工訊號該長什麼樣子」的過程，直接催生了他同年發表的 1964 年量表。

三個等級的數字

卡爾達肖夫把第一型定義為能運用自己所在恆星系能量的文明，也包括地熱與板塊運動等來源，耗能大約是 4×10^12 瓦特，接近 1960 年代人類文明本身達到的水準。第二型文明能運用整顆恆星的輸出功率，大約 4×10^26 瓦特；第三型文明能運用整個星系的輸出功率，大約 4×10^37 瓦特。以這些數字來看，第二型用的能量大約是第一型的一百兆倍，第三型又大約是第二型的一千億倍。

量表還能走多遠

卡爾達肖夫並沒有把量表停在第三型。他寫道，自己願意考慮資源多達人類現有規模 10^25 倍的文明，遠遠超出第三型的星系尺度，把這當成判斷極端先進訊號來源的一個工作上限。三個命名的等級，只是這條更長光譜上的參考點，並不是文明能達到的上限。

薩根的連續等級

由於卡爾達肖夫的三個等級之間差距太大，賓州州立大學天文學家 Jason Wright 說明，卡爾·薩根後來用「地球接收到的陽光只占太陽總輸出一小部分，相對於銀河系恆星數量龐大」這個對比，補上了一套連續、可帶小數點的版本。按薩根的算法，一個文明只要能運用大約 100 億百萬瓦（約占照射地球陽光的 5%），就算是 K=1；能運用一顆類太陽恆星幾乎全部輸出（大約 4×10^20 百萬瓦）的文明，則達到 K=2.06。

人類目前排第幾

用 Wright 提供的數字，可以直接算出人類目前的等級。按他的估計，現在人類文明使用的功率大約是 1,000 萬百萬瓦，相較於薩根量表上代表 K=1 的 100 億百萬瓦，差了三個數量級。由於 K 值每差一個數量級相當於 0.1，這個差距換算下來是 1 減去 0.3，也就是 K 大約等於 0.7——這也是 Wright 和其他資料給出的今日世界數字。就算把照射到地球的陽光全部利用，人類也只能達到 K=1.12。

科學界現在怎麼用、找到過文明嗎

天文學家至今仍把這套量表當成起點，而不是定案的工具。《科學人》直接問「人類爬得上這套量表嗎」，並指出量表自 1964 年以來不斷被擴充、也不斷被批評，其中一項批評是它忽略了文明也可能靠提升效率縮小能源足跡，而不是只會一直消耗更多能量。SETI 研究所仍將 2019 年過世的卡爾達肖夫，視為這個領域最重要的早期學者之一。

不論用卡爾達肖夫原本的定義，還是薩根的連續版本，目前都沒有找到任何第一型、第二型或第三型文明。搜尋計畫找過這類文明可能產生的廢熱或無線電訊號，一無所獲。《Universe Today》指出，這種「什麼都沒找到」大概只有幾種解釋：找錯了地方、找錯了訊號、找的時間還不夠久，或者三者都有一點；目前沒有證據能分辨到底是哪一種。

結論

真假檔案把卡爾達肖夫指數本身列為已證實：卡爾達肖夫確實在 1964 年發表了這套分型系統，薩根也確實把它延伸成可帶小數點的版本，這兩件事都是有公開紀錄、沒有爭議的史實。至於這套量表對其他文明的預測是否成立，是另一個問題。至今沒有任何文明達到第一型，更不用說第二型或第三型；按本文引用的數字，人類自己距離第一級，都還差大約 0.3。