- 程序有所改变。发帖如还有问题请报告
- 【征集】西西河的经济学，及清流措施，需要主动参与者，『稷下学宫』新认证方式，24年网站打算和努力目标
主题：【原创】文明的标尺（一） -- beiba
家园 【原创】文明的标尺（一） 首先是一个开放性的问题，衡量文明发展的标尺是什么？
这个系列将展开一些讨论。
前苏联科学家卡尔达肖夫提出了以他名字命名的文明等级划分：卡尔达肖夫指数。卡尔达肖夫将文明水平根据使用能量的能力分成三个等级：I型（行星级），II型（恒星级），III型（星系级）。这是一种粗略性的划分。
在用能量作为标尺划分文明时，回顾一下能量在文明发展中的脉络。
石器时代之前的远古人类和所有其他动物没什么两样，茹毛饮血，所能利用的能量就是生物能（植物果实、动物肉等），不会使用工具，对于自然环境几乎没有改造能力。
进入旧石器时代，人类开始使用工具，大约260万年前，在非洲，一些早期人类开始制作简单的石器。第一个被确定的产业是以坦桑尼亚奥杜瓦伊峡谷命名的奥多万产业，在这个产业中，狩猎采集者使用简单的石芯作为切碎器和锤子石，例如屠宰动物和压碎它们的骨头以获取有营养的骨髓，或捣碎植物和种子。奥多万人主要在非洲境内发现，但后来也在近东和东亚发现。劳动工具的使用，这标志着人类开始利用机械能，具备了一点改造自然环境的能力。
在200万年前人类只是一个边缘物种，甚至很弱小。直到100万年前，人类已经开始有了较发达的大脑，还能开始使用锋利的工具和石器，但仍然处于弱势，一直在躲避大型动物，主要靠采集以及追杀小动物为生，甚至去吃狮子和鬣狗吃剩下的食物。
距今80~100万年左右人类掌握了火，掌握了最初步的化学能。大约到了30万年前，很多人类已经开始生火做饭，火已经成了人类最有利的武器，那时候的原始人经常放火烧毁整片丛林，他们知道，大火过后，丛林就会变成原野，还会留下遍地的烤熟的猎物。用火烧制食物是非常重要的进步，这大大缩短了食物的消化时间，黑猩猩吃生肉要5个小时才能消化，而人类用火烧熟了，只要一个小时就能消化掉了。用火烹调还大大增加了食物的种类，以前很多不能吃的不消化的，火烧过之后都变得可以消化了。这逐渐缩短了人体肠道，减少了身体的耗能，让脑袋进化的更大了。
自从有了火这个武器，人类逐渐开始摆脱了食物链底层的地位。之前惹不起的狮子老虎，也开始见到火光绕着走了。
进入现代意义上的文明时代，火药，煤炭、石油的使用，都是化学能的延伸，都在分子层面。
工业革命以后，人类逐渐掌握了电能，这是在原子层面。
最近百年以内，人类开始使用核能，这是在原子核的层面，目前尚未完全掌握，可控核聚变永远只差50年。目前的核电站采用的是核裂变技术，原因是核裂变释放的能量密度低于核聚变，可控核聚变难度太高。核裂变的原料是不可再生资源。从地球可持续发展的角度看，可控核聚变是更好的选择，足够用到太阳进入下一个生命周期。
从能量的使用的角度，对地球上的文明分类，可以粗略的如下分级：
1（宏观生物能），2（机械能），3（分子级的化学能），4（原子级的电能），5（原子核的核能）
目前人类的文明发展在4.5阶左右。目前看，行星间常态旅行要求文明发展的能量使用水平到达5阶，化学能、电能的储能密度都太低了。
核能之后下一阶的能源是什么？这是一个问题。
家园 以前读者上看过一篇科幻 写的是以核能为文明标准，却因为在本土，而非发展航天去地外试验从文明名单上被划掉。
其实这里唯一的问题就是，文明的标准，到底是生产技术、社会形态还是人心秩序？技术会不断淘汰，形态会不断跃进，而人心秩序至今没有实现。
家园 看你写的内容应该改成物质文明的标尺 完全没有涉及精神领域
家园 对文明或者尺度存疑 个人观点是：
文明的主体始终是人，对科学技术才有这样或那样的尺度去衡量。
所以文明等级应该以社会人群之间的交互关系去划分。
技术只是强化了效率，放大了边界，而没有改变本质。
家园 【原创】文明的标尺（二） 信息也是一把衡量文明发展的标尺。
回顾一下信息在文明发展中的脉络。
按照目前科学界的普遍共识，生命体就是得有DNA的个体，只有RNA的如病毒，目前有争议但大多数也认可是一种特殊的生命。DNA，RNA,基因是遗传信息的载体。一个物种的灭绝，就是其遗传信息库在自然界丢失；而物种间的竞争，本质上是遗传信息库之间的竞争。
让我们回顾人类历史上几个关键的信息突变节点。
第一个关键突变是语言的产生，这在人类的祖先现代智人和尼安德特人的竞争中体现出来。
无论是从身体条件、脑容量，还是对非洲以北寒冷天气的适应性来看，现代智人相比尼安德特人都不具有任何优势，但是最终在上万年的生存竞争中，把后者挤出了历史的舞台，这里面可能有很多原因，最可能的一条是现代智人的语言表达能力更强。尼安德特人在FOXP2基因，也就是语言基因上和现代智人有差异。
在早期各种人类连同人类的近亲黑猩猩在FOXP2基因都是相同的，在500万年前分开逐步演化，可以想象，早期语言基因只能带来微弱的交流优势，古人类没有明显的生存竞争优势。
到了10~50万年前，积累的量变逐渐引发质变，FOXP2基因逐渐成熟，现代智人较强的语言能力带给了种群巨大的生存竞争优势。
观察大型食肉野生动物，一般群体规模少于30只，自然规律决定了缺乏有效的信息交流手段，更大的群体规模收益递减。而现代智人由于有了语言能力，群体规模可以达到200个，这个数量级对于其他竞争群体（无论是其他古人类还是狮、狼等）都是碾压性的。事实上，从考古证据看，几十万年前古人类就掌握了火，但仍然并非食物链顶层，直到大概7万年前现代智人才走出非洲，正式站上地球食物链顶层。
从更高的层次来看，语言的掌握，其实是人类这个物种信息库的一次升维。语言可以传承经验、知识，这些对物种生存发展有利的信息，和编码成ATPG的DNA上的信息，从信息论的角度，没有什么不同，唯一的差别就是信息传输的载体。语言是比基因更高效的信息载体。人类信息库多了一个传播维度。
文字的发明，是另一次关键的突变。目前大众共识就是，有文字记载的，才叫“文明”，其余的称不上文明，称为“原始人”或者“野蛮人”。
为什么文字如此重要？
语言是仅仅是空间上的信息传播，而文字是时空两个维度的信息传播，信息传递载体从空气转变为实物，人类信息库又多了一个传播维度。文字发展中的造纸术、印刷术等等，虽然极大的降低了信息传播成本，其实是同一维度的延伸。
工业革命到信息革命以来，电报、电话、互联网等等，其信息载体是电磁波，是又一次突变，人类信息库又多了一个传播维度。
如果按照信息传播载体的角度，对地球上的文明分类，可以粗略的如下分级：
1型（基因），2型（语言--空气），3型（文字---实物），4型（电磁波）
人类文明下一次质的飞跃，需要走到5型。比电磁波更高效的信息传输载体是什么？这是一个问题。
从自然界来看，可能还有两种额外的信息传输维度。第一种是信息素，类似蚂蚁之类动物采用信息素能非常有效的传递信息，人身上类似读心术和摄心术。第二是脑波，人身上类似心灵感应。
家园 信息可以按照香农公式来算 速度取决于信噪比和带宽，从这两个地方突破。由于始终存在噪声，拓展带宽是更好的手段。想要带宽大就必须频率高，其实就是要一个速度快的信息载体。目前的理论架构里，最快的就是电磁波（光），包括引力的上限也是光速，所以很难突破速度上限了。
天花板虽然能看到，实际速度还是能继续提高的，所以4G以后的标准都是LTE——Long Term Evolution，有量变没有质变，5G不温不火也是一种证明。不知道能不能有质变。也许需要新的理论突破才能有质变吧。
家园 4型是否可以去掉 因为3型不应该只有文字，应该还有图像，总的来说属于光电的传播，也就是电磁波。
4型大概应是脑波。如果能接收某人的脑波探测他的意识/剽窃他的记忆，这足以改变人类社会的一切。
目前尚无实用，还停留在科幻阶段吧