先进文明知道我们在这里吗

徜徉在浩瀚星海中，我们一定不会孤单。很难不仰望夜空并思考那里存在其他文明的可能性。从佐丹奴·布鲁诺的哲学推测到弗兰克·德雷克的统计估计，我们对宇宙了解得越多，外星生命的可能性似乎就越大。然而，在我们寻找今生的过程中，除了寂静之外，我们什么也没听到。

我们总是有可能是宇宙中唯一的生物，就像其他文明有可能保持封闭或使用我们看不见的通信技术一样。但无线电通信功能强大且廉价，我们广泛使用它。几十年来，我们的无线电信号一直从地球发出。那么为什么其他文明不应该也使用无线电呢?

有些人认为我们过于乐观。尽管我们确实向太空发射了大量无线电信号，但无线电光的力量随着距离的增加而减弱，因为它充满了一个不断扩大的球体。加上星际空间的尘埃和气体的干扰，我们的信号很可能只能在距地球几光年的范围内使用我们目前拥有的无线电接收器听到。我们曾多次直接向太空传输强大的无线电信息，例如1974年向大力神星团发送的阿雷西博信息。但即使是这些信息，当它们行驶22,000光年到达目的地时，也会变得非常微弱。

当然，我们是一个年轻而简单的物种。也许一个古老的、超先进的物种可以从宇宙尘埃中提取出我们的信息。但他们能跨越数百或数千光年吗?这是arXiv预印本服务器上发表的一篇新论文探讨的问题。

作者从先进文明的卡尔达肖夫量表开始。该等级于1964年首次提出，根据文明开发能源的能力对文明进行排名。I型文明可以在行星尺度上获取能量，II型文明可以在恒星系统尺度上获取能量，而III型文明可以在银河系尺度上获取能量。卡尔·萨根(CarlSagan)和其他人将其概括为滑动比例，估计人类约为0.73。基于此，作者提出疑问，一个文明需要多大的规模才能探测到人类文明的遗迹，距离有多远?

鉴于我们的人造无线电信号只能穿透一百光年的空间，一个物种将有更好的机会尝试解决地球上的人造特征。城市或主要土方工程规模的事物。以吉萨金字塔为例。它们已经存在了数千年，大金字塔的底座高约230米。

考虑到到达地球的光量，无论望远镜的功率如何，金字塔在几千光年左右的范围内都是看不见的。没有足够的光子能够超出这个距离来解决任何问题。以可见光中段(约550nm)和10米分辨率计算，最大距离约为3000光年。

要解析这个距离的金字塔尺度特征，您需要直径约为10个天文单位的光学望远镜。这比土星的轨道大一点。原则上，可以使用土星轨道上数百万颗卫星的光学望远镜阵列来建造这种规模的望远镜。当然，这远远超出了我们目前的能力，也超出了任何行星级文明的能力。你至少需要成为你的恒星系统的主人。

所以这一切的结果是，II型文明可以在3000光年内看到我们人类的伟大作品。一个伟大的外星物种可能知道我们毕竟在这里。但我们还需要数千年才能达到2级并能够看到它们的回报。