C类2011年9月30日下午3点，从伊利诺伊州奥罗拉市88号州际公路上驶过121英里标志的希加戈汽车司机可能没有注意到任何特别值得注意的事情。它们的右边是单调的办公公园，左边是低矮的建筑、栅栏和树木，边缘点缀着秋天最初的黄色边缘。在远处，环路上的摩天大楼很快就会从下午的薄雾中显现出来。
然而，外表是骗人的。在不知道周五车流如此繁忙的情况下，司机们正在从身体上和隐喻上穿行，尽管这是一个意义深远的转折时刻。
就在I-88公路以北的费米国家实验室，Tevatron对撞机于下午3:00完成了最后一天的运行，这是预算削减的受害者。在最后的几分钟里，在一个令人惊叹的1.24英里宽的超导磁体圆环中，质子和反质子以全速朝相反的方向运动，以每毫秒近50圈的速度，以精细的方式迎面相撞，在郊区一个安静的角落里，温度超过了几万亿度的微小灾难几乎消失得无影无踪，重新审视了在宇宙存在的第一秒钟里占据主导地位的极端自然状态。
那天下午，Tevatron的关闭结束了美国几十年来在粒子物理领域的领导地位。曼哈顿项目的成功推动了越来越大、越来越强大、越来越昂贵的机器的建造，而这一势头实际上刚刚结束。
我们人类正在产生一种计算负荷，与地球生物计算总量的惊人总和相比，这种负荷开始微乎其微。
就在Tevatron的南面，穿过I-88的六条车道，距离临街公路几百码，矗立着一座平淡的白色建筑，乍一看，它就像芝加哥郊区无数的配送仓库中的任何一座。然而，这座建筑没有任何标志或标记，细心的观察者很可能会对大量的安全摄像头、坚固的铁栅栏、有人看守的警卫室以及少数精心照料的湿地景观感到惊讶。所有这些接触，对于少数知情者来说，都提供了内部发生的事情的微妙暗示。这座最近完工的大楼是芝加哥商业交易所建造和拥有的最先进的数据中心。每天23个小时，每周5天，在一个由工业级计算机服务器组成的机架中，整个美国金融市场的方向都在疯狂的电子模糊中被弄得一团糟，这使得老交易所和交易大厅的行动看起来就像冰川的缓慢进退。
在由神秘公司以高昂的费用租用的位于同一地点的设备机架中，现场可编程门阵列每秒执行数千亿次浮点操作，所有这些都是为了预测价格的下一次波动会发生在哪里。在一个可以被描述为风格化、自发涌现的舞蹈设计中（或者，用通常的陈词滥调来说，作为一个高风险的鸡肉游戏），机器闪现出数千万美元的出价和出价，挑战其中一个数字来“跨越价差”
在芝加哥那个决定性的星期五，空间和时间的巧合交集是一个更大转变的缩影。这是一个信息时代的曙光，镌刻在美国郊区的缝隙中，没有浮华和环境。人类正在从对物质的操控发展到对比特的操控，我们开始带着我们的世界。这是我们星球历史上第一次，与地球上惊人的生物计算总量相比，我们人类产生的计算量开始微乎其微，而且关键的是，我们的计算速度正在攀升。随着计算速度的不断提高，我们不仅改变了日常生活的性质，而是我们星球本身的外表。如果当前的趋势继续下去，从外层空间看，我们的星球将开始呈现出巨大计算机器的特征。如果它发生在我们身上，它会发生在星际文明中吗？
T型信息时代将人类主导的活动融入了这个拥有40亿年历史的星球上的信息经济。地球生物圈作为一个整体，构成了一个全球性的、自足的基础设施，用于复制DNA链中编码的数字信息。每次细胞分裂时，大约有10亿个碱基对被复制，每个分子转录都需要大约10位操作。根据经验法则，一个细胞的质量是一纳克，并且估计地球每年的湿生物质产量为1018克，我们得到了3×10的生物计算29每秒的位操作数。这接近于我们在一年内进行的人工计算量。虽然几亿年来生物量的生产基本保持不变，但人工计算却呈指数级增长。
从费米实验室Tevatron的关闭到电子市场的兴起，开始了从碱基对的四字母生物字母表到零和一的基础的转变。随着计算转移到电力便宜、制冷有效免费的地方，这一趋势将加速。谷歌已在俄勒冈州哥伦比亚河沿岸建立了一个主要数据中心，大规模比特币开采已迁移至冰岛，冰岛水电价格低廉，数据隐私法规有利，北极空气呼啸不已。目前，全球计算能源支出略低于全球能源使用量的1%，数据中心本身消耗了全球约2%的电力生产。随着计算设备——手机、传感器、平板电脑的激增，这些数字还会增长。
在另一个物种通过望远镜凝视我们时，我们的星球似乎完全被黑色光伏板覆盖，而不是森林和草原。
我们计算能力指数级增长的一个有点模糊的结果是我们如何搜索外星生命。1997年的电影联系人讲述了射电望远镜从遥远的外星文明接收信号的故事。这个文明已经检测到来自地球的第一批电视信号，并将其转播给我们，以及制造机器的指令。但信息革命使我们越来越不可能通过杂散电磁辐射被（或发现）外星物种。
碰巧朝我们方向瞥一眼的遥远文明很可能感觉不到我们的无线电辐射或电视节目的微弱痕迹。从纯能量的角度来看，随着传输带宽越来越高、各向同性越来越小，以及广播从空中转移到不断增长的全球光纤网，地球向太空的信号泄漏正在减少。虽然从理论上讲，世界上现有数据中心的总废热可以在距离太阳系外围很远的地方在黑色背景下检测到，但如果我们位于半人马座阿尔法星（Alpha Centauri）的距离上，我们（到目前为止）无法检测到任何来自地球的持续人工信号，最近的恒星系统。随着我们在相互交流方面变得更加专业，我们的浪费签名将继续减少。
然而，最终，如果我们继续进行目前比特运算的指数增长，第二种可能性就会出现：我们星球的物理表面将在计算服务中完全自我改造，其后果是从余热到其他可能的特征，如大气变化，将产生越来越能被天文观测到的足迹。
要了解原因，请考虑我们是如何计算的。我们的计算是在地球表面的一层薄膜中进行的，而地球的大部分质量被埋藏在深部内部，无声且惰性。全球数据中心正在实施3×1029每年进行位操作，消耗的阳光相当于一块面积约为罗德岛一半的土地所吸收的所有阳光，即地球表面积的百万分之一。如果我们继续以目前的速度扩展计算资源，如果我们的计算能效不提高，我们将在20年多一点的时间里与生物质在计算上竞争。为了实现这一转变，这颗行星可能必须彻底改变其表面的外观，而这种变化可能在很远的距离内就能看到。粗略地说，在另一个物种通过望远镜凝视我们时，我们的星球似乎完全被黑色光伏板所覆盖，而不是被森林和草原所覆盖。与其寻找极微弱的无线电辐射，遥远的文明可能会注意到从一种计算形式过渡到另一种计算方式的世界所面临的尖锐、天文上可观测的后果吗？
当然，假设我们计算的能量效率将保持不变是错误的。事实上，每五年每比特运算的能量下降了两倍。但即使以这种快速的改善速度，我们的能源消耗也将在不到50年的时间内增加100万倍。此外，虽然原则上我们的计算欲望没有限制，但执行计算的最大效率是有限制的。Landauer原理假设，执行一个单位操作所需的最小可能能量为E类=kT型ln（2），其中k是玻尔兹曼常数和T型是温度。
“费米悖论”指的是地球上生命和智力发展的明显轻松与其他地方发生类似连锁反应的证据的完全缺乏之间令人费解的脱节。我们没有发现任何外星文明，似乎也没有外星人来访。这个悖论的解决方案不乏建议：有人居住的行星可能极其罕见。文明一旦具备技术能力，就可能自我毁灭。我们可能已经被置于银河系隔离之下。可能性列表很长，其中大多数都很有趣。
但当我们在恒星中寻找文明时，记住我们自己正在进行的计算转换可能会很有用。我们正在达到人工计算量影响其生物模拟量的阈值。如果一个外星物种沿着这条轨迹再经历几十年或几个世纪，它将在计算中留下一个明显的热特征。
它的数据显示，一个星系盘上充满了潜在的戴森球体。
事实上，它甚至可能会将计算负载扩大到使用母恒星的全部能量输出来生成和处理信息的程度。不可避免的结果是，一颗恒星的余热发光已经有了一个名字：戴森球体。这样一个系统，在室温朗道极限下运行，消耗一颗类太阳恒星的全部输出，将能够达到惊人的1025计算量比我们目前在地球上所做的要多倍。然而，如果摩尔定律（或其概括之一）继续成立，我们将在仅仅125年或比人类寿命更长的时间内达到这种状态。
Dyson球体电脑在红外线下闪闪发光，可以从整个星系中看到，因此，与杂散的通信发射相比，它呈现出更真实的生命路标。如果存在这种情况，NASA最近完成的WISE任务已经发现了它们，该任务用四个不同的红外波段对整个天空进行了红外测量。事实上，它的数据显示，一个星系盘上充满了潜在的戴森球体。然而，问题在于进行明确的识别。非同寻常的结果需要非同寻常的证据，而且有许多平凡的物体，例如被烟熏黑的红巨星和被灰尘覆盖的原恒星，它们的外观与人们预期的戴森球体相似。
我们可以从我们正在进行的计算中得出一条线索。88号州际公路两侧发生的过渡是为获得财政优势而进行的全面军备竞赛的一部分。这可能也发生在其他文明身上吗？会有银河系的交换吗？如果是这样，一个人交易什么，又是如何联系的？
格雷戈里·劳克林（Gregory Laughlin）是加州大学圣克鲁斯分校（University of California，Santa Cruz）的天文学和天体物理学教授。他是《宇宙的五个时代——在永恒的物理学中，他在oklo.org网站.
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