人類未來科技和文明能發展到什麼程度?會有頂峰嗎?

很多年前,小編就思考一個問題,人類的科技和文明究竟能發展到什麼程度?後來我上網檢視其他人的想法,發現大部分都是樂觀的,很多人認為,未來的科技會越來越發達,發達到我們無法想象,如會做家務的智慧機器人、無人駕駛汽車、無人商店等將大規模應用,同時空間技術也能取得重大突破,人類可以隨時到外太空旅行,又或者能夠在火星上移民等等。

很多人之所以這麼樂觀,主要是因為過去幾千年時間裡,人類的科技和文明是呈現加速度發展,越往後發展速度越快,特別是1760年爆發第一次工業革命以來,我們的科技發展到古代人難以想象的高度。截至目前,人類經歷了以蒸汽機大規模應用的第一次工業革命,以內燃機、電氣化為主的第二次工業革命,以電子計算機、原子能、生物能、空間技術大規模應用的第三次科技革命,現在我們則進入了以網際網路、人工智慧為主的第四次科技革命。

在這兩百多年時間裡,每一次工業革命的出現,世界的生產力都大幅飆升,與此高速增長的還有巨大的物質、能源消耗。那麼人類未來的科技和文明究竟能發展到什麼程度?真的會無窮無盡發展下去嗎?

人類未來科技和文明能發展到什麼程度?會有頂峰嗎?

我們知道,科技和文明,都是建立在物質和能源的基礎上的。就比如一輛汽車,就是一種科技和文明,是需要許多物質和能源去維持它的。再看看電腦、電風扇、高樓大廈等,都是要消耗巨大的物質和能源的。

汽車相比於腳踏車,很明顯汽車的科技和文明更高一些,但消耗的物質和能量也越大,而無人駕駛汽車跟普通汽車相比,科技含量也越高,消耗的物質和能量也越大。假如未來出現比無人汽車更先進的私人交通工具,比如會飛的汽車,那科技含量將又提升不少,消耗的物質和能量就更大。

因此理論上,只要物質和能源是無窮無盡的,那麼人類的科技和文明發展是可以無窮無盡的。但實際上,我們居住的地球可利用的物質和能源使用量已經很接近極限了。

2017年,全球粗鋼總產量達16。912億噸,同比增長5。3%。2016年,全球煤炭總產量是74。60億噸,同比增長-6。29%。2016年,全球發電量合計為248163。52億千瓦時,比上年增長2。5%。2017年全球精煉銅產量為2350萬噸,比之前一年增加0。9%。2017年,世界的汽車產量是9730萬輛,2016年的資料是9505萬輛。

從中我們可以看到,人類的工業物質和能源使用量已經是非常龐大的了,在未來幾十年裡,增長空間已經有限了。而我們的科技和文明想要進一步大幅發展,那就必須消耗更多的物質和能量,而地球的資源已經開發得差不多了,所以變得非常難實現。即便有一天地球上發現某些能源和物質,短時間內提升生產力,那上了一個臺階之後,總有一天地球的資源和能量使用量會到極限,那麼人類的科技和文明將到達頂點。

有人可能會說,隨著科技的發展,總有一些以前用不上的物質和能源能被開發出來。但事實上,從一萬年前的新石器文明開始,再到1760年第一次工業革命,直至現在的網際網路、人工智慧文明,經過1萬年的大開發,地球上能夠被開發的資源和能量早已被開發得七七八八了,而且隨著時間的推移,開發的難度是越來越大,成本是越來越高。

先從農業資源說起,一萬年前,我們的祖先會選擇在土壤最肥沃、氣候最好的地方耕種,然後再慢慢地拓展到一些條件不怎麼適合的地方。為此,人類就一直不斷地改善農業技術、耕種工具。發展到今天,地球上適合耕種、放牧等發展農業的地方已經基本被開發出來了,糧食的產量已經很難進一步提高。

人類未來科技和文明能發展到什麼程度?會有頂峰嗎?

也就是說,人類開發的先後順序是這樣的,先開發容易的,再開發難的,越往後開發的難度越大,成本越高,當達到成本高於收益時,我們就無法再開發土地了。所以地球上有很多惡劣的地方,雖然理論上也可以開發出來作為耕地,比如冰原、雪山、懸崖等,但它們的開發成本實在太高,因此在一定技術上是不可能去開發了。

再說說能源,也是這種情況。一開始,人類利用能源是火,直接把樹和草燃燒了就可以利用。接著是煤炭,用鐵鍬就可以挖出來燃燒,但不是每個地方都有的,而且是埋在地底下,開發的難度和成本比生物燃料高。再接下來是石油、天然氣,那就更需要專業的裝置和技術才能開採。再往後就是風能、潮汐能、太陽能等這些新能源,就需要更復雜的裝置和技術了。最後是核能,這是人類目前能使用的最高階能源,光是原料的採集就足夠費勁了,建設核電廠更是隻有少數國家才能完成的。

因此就算以後地球上還有能源被開發出來,那麼開發難度和成本肯定會越大,當成本大於收益時,人類的能源使用量也就到了天花板。

接下來是各種礦產,也是如此。一開始我們開發出來的是銅,是最容易被冶煉出來的,接著是鐵,再接著是金、鑽石、銀等這些常見礦產,再往後就是鎳、鉻、稼等各種稀有元素,再往後就是地球上沒有的、只有在實驗室才能合成的元素。也就是說,地球上容易開採和利用的礦產已經被我們開採得差不多的,剩下的只有那些開採價值很小或者開發成本很高的礦產,比如深海底下的錳結核,雖然價值很大,但開產難度和成本太高,我們也很難利用上。

開啟谷歌衛星地圖,我們就可以看到,地球上凡是適合人類居住的地方,早已是密密麻麻的城市和農村,人類的建築物就像蟻穴一樣遍佈地球表面。

地球的人類高達75億,科技和文明已經發展到這個水平,時時刻刻都要消耗資源和能源,而地球上的這些又都是有限的,雖然還有很多沒有開發出來,但剩下的開發難度越來越大,成本也越來越高,因此總有一天會到達極限,也就是說,人類的科技和文明是有極限的。

那什麼時候到達極限呢?從目前的情況上,因為人類每年利用的資源和能源增長已經很慢甚至是負增長了,因此現在就已經接近極限了。小編認為,人類的資源和能源的年利用量最多能達到2017年的兩倍,地球人口最多能增長到150億。

人類未來科技和文明能發展到什麼程度?會有頂峰嗎?

有人可能會說,那人類可以到外太空索要資源和能量。從目前的情況上看,人類的衛星和航天器確實已經進入外太空,但也僅僅只是發揮通訊、科研、考察等作用。現在人類已經在地球近地軌道擁有1000多顆衛星,大部分的作用是通訊,利用已經達到極限了。

人類能否從外太空索要能源和資源,主要考慮的是成本和效益。離我們最近的星球是月亮,據科學家們宣稱,那裡有豐富的礦產,如鐵、鈦、鉀、稀土等,但這些普通的礦產是不可能大量帶來地球冶煉的,因為運費太貴了。按照目前的科技水平,人類的航天器確實能從月球帶回地球了,但成本卻很昂貴,1千克起碼要1萬人民幣。這個價格是小編的猜測,實際上肯定不止這個價格,有懂這行的朋友可留言。

有科學家認為,月球上有氘、氚和氦3等這些核聚變原料,如果把這些運到地球,那麼可以解決地球的能源。但實際上,還是極難做到的,那就是這些元素都非常分散,如果要從月球上把這些運到地球,那麼首先就必須建立提煉工廠,再把原料運回地球。而建造這個工廠需要多少成本,冶煉又是多少成本,運費又是多少?這些即便不用算,也可以肯定是極其高昂的。

所以從月球上開採礦產和能源運回地球,提煉和運費實在太貴,根本就沒有可行性。換個思路想一下,人類連海底下幾千米的礦產都難以開發,更遑論距離我們達38。4萬千米的月球。既然連月亮都不可能開採,那就更不用說火星、金星了。

看到這裡,有人可能還是會覺得難理解,可能會問,那什麼之前我們的科技和文明發展得這麼快呢?小編這裡舉一個島嶼文明來解釋。

假如10個原始人,有男有女,他們沒有任何生產工具、技術,然後出現在一座面積是100平方千米的島上。這座島是孤立的,上面什麼資源都有,但外界的科技和文明是進不來的。

那麼這些人在這座島上能發展到什麼文明程度呢?首先這10個人來到島上,空間、食物都很充足,靠撿樹上的果實、捕魚就能生存,於是大量繁殖。接著人口變多了,食物不足了,那麼他們就必須靠種植作物、飼養動物才能夠繼續生存。就這樣,他們的文明起步了。那麼他們能發展到什麼程度呢?很明顯,這座島的面積是有限的,空間、資源、能源也是如此,這座島頂多就能承受10000人,進入新石器時代就是他們文明的頂峰。從10個人發展到1萬人,這些原始人總共用了2000年把科技和文明發展到頂峰。

接著再假設這座島面積有1萬平方千米。那麼這些原始人就能繁殖得越多,因為人越多,分工也就越細,有人捕獵,有人種田,有人做手工品。這時候這座島的人口最多能承受30萬人,大約能進入銅器時代。到了這個程度,因此這座島的空間和資源是有限的,這30萬人肯定會分裂成不同的部落和群體,為了爭奪生存空間和資源,那麼發生械鬥就不可避免了。發展到一定程度後,這些原始人的科技和文明就徘徊在一定程度了。從10人發展到30萬人,原始人們總共用時4000年。

再擴大這座島,面積達到100萬平方千米。這時面積就很大了,原始人也繁殖到更多,大約能繁殖到1000萬人,科技和文明進入鐵器時代。發展到這程度,因為地域原因,語言、信仰不同的民族、國家出現了,因為空間和能源還是有限的,所以到了後期就進入戰爭狀態。戰爭打完後,因為巨大的傷亡和損耗會進入休養生息時期,過了一段時間繁殖很多的人,空間和資源又不足了,類似如此不斷迴圈。從10人發展到1000萬人,原始人用了6000年。

再往下擴大這座島,面積達到1000萬平方千米,這座島太大了,在地球上已經叫大陸了。那麼原始人也繁殖到更多,大約能繁殖到5000萬人,科技和文明進入工業化時代。發展到這程度,科技就非常先進,進入了蒸汽科技時代,生產力大大地提高,人類的物質、文化生活比以前豐富不少。但即便如此,到了後期,因為空間和資源還是有限的,總有一天會到達瓶頸,最後還是會爆發衝突和戰爭。從10人發展到5000萬人,原始人用了8000年。

最後擴大到我們地球,面積達到5。1億平方千米,人口達到75億。從太空上,可以把地球看成是一座孤島,也就是地球島。地球島雖然很大,但經過10000年的開發,空間和資源利用已經接近極限,另一方面,地球島已經無法再擴大了,因為距離我們最近的星球——月亮也非常遙遠,我們是無法利用上面的物質和能源的。

其實這座島發生的事就是人類的歷史,人類科技和文明一定時間內發展到一定程度,空間和資源就不夠用了,接著爆發衝突和戰爭。因為生產力的提高,人類的交通發展了,所以擴大了這座島,接著科技和文明又發展了,這個過程反覆迴圈,最終擴大到整個地球。我們看到的過去10000年人類科技和文明發展的歷史,其實就是開發這座島的歷史,因為科技發展的原因,開發速度越來越快,但現在已經接近開發的頂點了。

因此再來看看我們的地球島就可以得知,因為空間和資源是有限的,那麼科技和文明的發展也是有盡頭的,發展到一定程度後就會碰到天花板。又由於我們人類的科技有限和開發外太空的成本太高,也不可能擴大地球島去開發月球、火星、金星這些星球的資源,因此小編可以肯定地說,人類的科技和文明已經接近極限了。

這個就好比一片草原,一開始幾隻老鼠在繁殖,接著增長速度越來越快,最後佈滿整片草原,但達到一定程度後,老鼠的數量就不會繼續增長了,而是保持穩定的數量。

所以我們可以看到,地球人類各國都在搶奪有限的空間和資源,為了一丁點領土大打出手,為了一些高科技製造業、文化產業拼盡全力,即便是連我們看不上眼的血汗工廠、低端製造業也有一大批國家在搶奪。在非洲、南亞、西亞這些地區,很多國家連落後的勞動力密集型製造業都沒有實力搶到,只能靠出口原材料、農業產品等初級產品換取外匯,經濟十分脆弱,國內人民生活極貧困。據相關資料顯示,全世界飢餓人口達8億多,一旦遇到天災,還經常會出現餓死人的情況。