目前地球上的资源足以支撑人类发展到能够开设地外文明吗？ 第1页

这是杞人忧天的一种形式之“资源不够怎么办”配上狗屁不通的“地球自我恢复，新一轮文明开始”。心怀全人类值得表扬，但你需要更多准备知识来帮你思考这些问题。

人类文明需要的最主要资源是能源。矿物质可以被反复提取、循环利用，质能守恒阻止其耗尽，问题只在于你有多少能量来处理。

地球上最多的能量是太阳辐射能。太阳对地球的照射功率约 1.73E17 瓦，173000000000000000 瓦，是人类文明现在的总功率（约 2E13 瓦）的约 8650 倍，一天时间照射到地球的能量约有 1.49E22 焦耳。

地球接收的太阳辐射功率里约有 5.2E16 瓦经大气反射与散射、云的反射、地表反射等直接返回太空，其余使大气和地表升温、支持大气圈与水圈的运行：约 8.1E16 瓦以热辐射形式散入太空，约 4E16 瓦用于水循环，约 3.7E14 瓦用于大气流动。

地球生物圈利用的太阳能不到太阳入射功率的千分之一，大部分还是光合生物在搞（约 4E13 瓦），是人类文明总功率的约两倍。

在地球上，人类最多可以将地球接收到的 1.33E17 瓦太阳辐射自己使用再散入太空，而不减少水循环·大气流动·生物圈使用的量。

如果人类有这个能力，水能、生物能可以不参与计算。上述能量可以支持约十万亿人用现在平均能耗的五倍来生活^[1]。

联合国《2019 年世界人口展望》预计全球人口在 2050 年会达到 97 亿，到 2100 年可能接近 110 亿，在那之后一般认为人口将震荡稳定在 90 亿~120 亿，而不会继续增长。还有许多人口学家认为全球人口在 2040 年至 2060 年间达到 90 亿左右的顶峰之后就会开始下滑，到 2100 年全球人口将回落至 77 亿左右，并可能继续萎缩。因此，人类不会需要太多能量来维持人口，有巨额的能量可以拿来循环利用地球上的其他资源。

工业革命以来，人类文明的总功率平均每年增加约 2.5%~3%，两次世界大战、新冠疫情之类产生的影响都在那之后甚至那之中被更大的增长覆盖。

只用地球上的太阳能维持每年 2.5% 的功率成长的话，可以继续这样发展 368 年。在此途中，约 251 年后，人类文明将成长为卡尔达肖夫文明指数 Ⅰ 型文明，估计其技术可以支持在内太阳系展开大量轨道建筑与航天器。

地球接收的太阳辐射只是太阳总输出的二十二亿分之一。人类可以将太阳能电站铺到太空，接收地球原本接不到的那些太阳辐射。太阳目前的总输出允许人类文明以每年 2.5% 的功率成长率从公元 2021 年开始发展 1238 年。在此途中，人类文明将成长为卡尔达肖夫文明指数 Ⅱ 型文明，估计其技术将可以在银河系内宇航，拥有比太阳能更有效的黑洞引擎等高级能源，甚至造出初步可用的零点能引擎。

到了那一步，就不是什么天体承载人类，而是人类要考虑如何干预宇宙的演化了。

另一方面，化石燃料的再生成是很缓慢的，而且太阳的输出在逐渐上升，会在数亿年内消除地表再产生复杂生物圈的可能性。没有多少允许“新一轮文明”再开始的时间了。

参考

1. ^ 现代美国人的平均能耗约为世界平均单人能耗的4.8倍。