人类对能源的消耗和废热的产生可能会导致千年之后地球不可避免地失去宜居性。
1994至2023年30年以来全球气温的升幅。NOAA / NCEI
全球平均气温自工业革命以来一直在稳步上升。根据美国海洋大气管理局（NOAA）的数据，自1850年以来，地球气温平均每10年都会上升大约0.06摄氏度。而1982年以后每10年的升幅高达0.2摄氏度，增加了三倍还多。令人担忧的是，到本世纪中叶，这一升幅可能会上升到1.5至2摄氏度，甚至更多。这是19世纪中叶以后化石燃料使用量呈指数级增长所导致的直接后果。
如此显著的气温上升幅度会给地球的宜居性带来灾难性影响。近日有一批科学家通过研究之后发现，气温上升于高级文明而言是一个长期问题，而并非仅局限于化石燃料的消耗。这些科学家认为，行星温度的上升，可能是能源消耗增长所带来的不可避免的后果。他们的这一发现还可能会给天体生物学及地外智慧文明搜寻领域带来一系列启发。
文明的发展最终会让行星过热这个观点，实际上早在1969年就已经被苏联科学家Mikhail I. Budyko提出。他认为，人类使用的一切能源最终都会转化成热量。且这些热量中的大部分是独立于太阳辐射热之外而存在的。简单计算之后便可发现，以人类的能源消耗增长速度，其产生的热量在200年之内便会与太阳辐射热相当。
研究人员表示，地球的这种过热是所有能量转换的结果，是热力学定律的必然结果。与“碳排放”造成的升温相比，目前它对全球变暖的“贡献”还微不足道，但是如果长此以往，情况就会发生改变。如果能源的消耗和废热的产生继续呈指数级增长，可能会导致全球平均气温在下世纪额外再增长1摄氏度。而随着其影响力的越来越大，最终地球可能会因此完全失去宜居性，地球上的所有生命都将因此而消亡。
研究人员综合多方因素，基于热力学第二定律建立了一个理论模型，对文明发展多久会导致它们的母星失去宜居性进行了计算。人类从1800年至2023年的能源消耗发展特点表明它不仅呈现出指数级增长的特点，而且还在不断加速——这与同期人口的增长有相似之处。最终结论显示，一个能源消耗量进入指数级增长的文明，其所谓“技术圈”的寿命最多可能只有1000年。
该研究的部分意义在于，发展产生的废热可能会给任何一个行星上的技术文明带来不可避免的重大影响。也许一个比我们高级的文明已经懂得如何使用技术手段来防止母星的升温；也许他们已经有能力将大部分基础设施转移到太空中；但也有可能这就是大部分文明难以克服的障碍。
参考
Waste Heat and Habitability: Constraints from Technological Energy Consumption
https://arxiv.org/abs/2409.06737
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