Kardaševova stupnice
Kardashevova stupnice je metoda měření technologického rozvoje civilizace , založená na množství energie , kterou může civilizace využít pro své potřeby; byl navržen sovětským radioastronomem Nikolajem Kardaševem v práci "Přenos informací mimozemskými civilizacemi " [1] , publikované v " Astronomical Journal " SSSR v roce 1964.
Stupnice definuje tři kategorie, nazvané v tomto pořadí typ I, II a III: civilizace typu I využívá všechny dostupné energetické zdroje dostupné na její domovské planetě ; civilizace typu II - využívá veškerou energii své hvězdy ; III typ - vlastní galaxie .
Stupnice je hypotetická a z hlediska moderní vědy značně spekulativní . Zároveň odráží energetickou spotřebu civilizace ve vesmírné perspektivě. Měřítko bylo používáno astronomy k hledání civilizací v blízkých galaxiích.
Navrhují se také rozšíření měřítka na ještě hypotetičtější civilizace typu IV, schopné využívat zdroje celého vesmíru , a typu V, ovládající libovolnou množinu vesmírů ( multivesmír ). Bylo také navrženo doplnit kvantitativní kritérium spotřeby energie o takové kvalitativní ukazatele, jako je například „dokonalé vlastnictví“ planety, systému nebo galaxie (dosažení úplné kontroly nad procesy, které se v nich odehrávají), nebo také (přidání klasifikace Carla Sagana ), aby se kromě množství využité energie uvažovalo i o množství civilizací kontrolovaných informací .
Popis typů
Typ 1
Civilizace, jejíž spotřeba energie je srovnatelná s výkonem , který planeta přijímá od centrální hvězdy a energetických zdrojů planety samotné. Pro Zemi je celková energie přijatá ze Slunce 1,74 ·10 17 W. Obvykle je rozsah 10 16 -10 17 W brán jako odhad spotřeby energie pro civilizaci typu I. (V původním článku Kardasheva byla pro civilizaci typu I navržena mnohem nižší úroveň, která se rovná současné spotřebě energie lidstva a v té době ≈4 10 19 erg/s = 4 10 12 W [1] .)
Typ 2
Civilizace, jejíž spotřeba energie je srovnatelná s výkonem ( svítivostí ) centrální hvězdy planetárního systému . Pro Slunce je odhad spotřeby energie L ⊙ = 3,828·10 26 W . Jednou z hypotetických forem civilizace druhého typu je civilizace, která kolem své hvězdy postavila Dysonovu kouli (je možné postavit i jiné astroinženýrské struktury ). Další možností je civilizace, která ovládla několik planetárních systémů kolem svého původního planetárního systému.
Typ 3
Civilizace, jejíž spotřeba energie je srovnatelná s galaxií . Odhad jasu pro naši galaxii Mléčná dráha je 2·10 10 slunečních jasů , neboli přibližně 8·10 36 W (v originále má Kardashev 4·10 37 W [1] ).
Neteoretický typ 4
Civilizace, jejíž spotřeba energie je srovnatelná se silou celého vesmíru . Odhadovaná spotřeba energie - 10 49 -10 50 W.
Současný stav lidské civilizace
Lidská civilizace ještě nedosáhla typu I, protože je schopna využít pouze zlomek energie, která je na Zemi k dispozici. Současný stav lidské civilizace lze proto nazvat typem 0. Původní verze Kardashevovy stupnice nepočítala se středními hodnotami, ale Carl Sagan navrhl rozšířit použitelnost stupnice interpolací a extrapolací a převést ji z hodnosti na absolutní .
Sagan použil následující vzorec:
kde K je hodnocení civilizace, P je její spotřeba energie ve wattech .
Od roku 2010 je Kardashevovo skóre, vypočtené pomocí Saganova vzorce, přibližně 0,72. Tato hodnota odpovídá skutečnosti, že lidstvo využívá asi 0,16 % z celkového energetického rozpočtu planety (10 16 W).
| Rok | Výroba energie | Hodnota na Kardashevově stupnici | ||
|---|---|---|---|---|
| exajouly / rok | P , TW | tun ropného ekvivalentu /rok | ||
| 1900 | 21 | 0,67 | 500 000 000 | 0,58 |
| 1970 | 190 | 6.0 | 4 500 000 000 | 0,67 |
| 1985 | 290 | 9.2 | 6 900 000 000 | 0,69 |
| 1995 | 360 | 12 | 8 700 000 000 | 0,70 |
| 2000 | 420 | 13 | 10 000 000 000 | 0,71 |
| 2010 | 510 | 16 | 12 100 000 000 | 0,72 |
| 2030 (předpověď) | 680 | 22 | 16 300 000 000 | 0,73 |
Podrobnější informace o současné spotřebě energie lidstva naleznete v článku " Světová spotřeba energie ".
Kautzova stupnice
Upravená škála tak, aby zahrnovala nové typy navržené spisovatelem sci-fi Helge Kautz :
- Civilizace typu 0 : Civilizace typu 0 jsou předindustriální nebo v nejlepším případě civilizace v první fázi expanze vesmíru. Tento typ využívá většinu dostupných energetických zdrojů planety. Nejbližším analogem bude lidstvo na počátku 21. století . Možná, že mnoho civilizací tohoto typu se sebezničí v procesu přechodu na novou úroveň vývoje.
- Civilizace typu I : Planetární civilizace využívá zdroje své planety naplno. Planety v jejím hvězdném systému jsou kolonizovány a stávají se součástí základny zdrojů. Velmi často se tato fáze stává pastí pro civilizaci. Dostává se do stavu soběstačnosti, směruje zdroje do virtuálního rozvoje, místo další expanze. Mnoho civilizací tohoto typu zaniká v důsledku katastrofických změn nativní hvězdy - například její přeměny na novou nebo supernovu .
- Civilizace II. typu : Takové civilizace jsou velmi vzácné a vzácné. Zpravidla existují minimálně několik tisíc let. Využívají veškerou dostupnou energii svého hvězdného systému a již byli schopni provádět mezihvězdné cestování a kolonizaci planet v jiných hvězdných systémech. Civilizace typu II přežily své mládí, překonaly neklidné časy. Šance na pokračování vašeho vývoje se v tomto bodě dramaticky zvyšují.
- Civilizace typu III : Definována jako civilizace, která je schopna využít energii celé galaxie. Takové civilizace existují nejméně několik milionů let. Jsou vzácné i v univerzálním měřítku. I podle příliš liberálního odhadu jejich počet ve všech známých galaktických kupách nepřesáhne stovku. Tato úroveň je prakticky považována za nedosažitelnou pro jediný inteligentní druh. K dosažení této úrovně rozvoje je zapotřebí sjednotit mnoho typů inteligentních bytostí do jediného celku. Příkladem je Galaktické impérium (neboli Republika ) z Hvězdných válek .
- Civilizační typ IV : Tento typ civilizace může využívat celé množství dostupné energie galaktických superkup.
- Civilizace typu V : Civilizace, která získala přístup ke veškeré dostupné energii ve vesmíru.
- Civilizace typu Vb : Taková civilizace by byla schopna změnit některé aspekty fyziky vesmíru.
- Civilizace typu VI : V současnosti zcela hypotetická civilizace, která může využít energii více vesmírů, změnit jejich fyziku a dokonce zabránit tepelné smrti domácího vesmíru, aby mohla existovat navždy. .
Kritika
Argumentovalo se, že jelikož nedokážeme porozumět vyspělým civilizacím, nemůžeme předvídat jejich chování. Kardaševova stupnice tedy nemusí odrážet to, co se skutečně děje s vyspělou civilizací. Tento argument byl zvláště prezentován v knize o astrobiologii „ Evolving the Alien: The Science of Extraterrestrial Life biologa Jacka Cohena a matematika Iana Stewarta .
Také Kardaševova škála, spojující úroveň civilizace s energií, kterou je schopna využít, je de facto obecným kvantitativním makroekonomickým ukazatelem civilizace, který nezohledňuje kvalitativní (zejména technologickou) úroveň rozvoje civilizace. . Například je možný incident, kdy civilizace z hlediska kvantitativního objemu spotřeby energie spadá do typu I nebo II, ale zároveň kvalitativně odpovídá typu III.
Zajímavý fakt
V jubilejním vydání „Věda a technika SSSR v letech 1917-1987. Kronika “(M .:„ Nauka “, 1987), Kardashevova klasifikace je uvedena jako jeden z nejdůležitějších úspěchů sovětské vědy v roce 1964 (str. 185).
Viz také
Literatura
- Kardashev N. S. Kosmologie a civilizace // Starověká astronomie, obloha a člověk: abstrakty z mezinárodní vědecké a metodologické konference. - M., 1997.
- Holdren JP Environmental Change and the Human Condition // Bulletin Americké akademie umění a věd. - 2003. - Iss. Podzim 2003 . - str. 24-31 .
Poznámky
- ↑ 1 2 3 Kardashev N. S. Přenos informací mimozemskými civilizacemi // Astron. časopis - 1964. - T. 41 , čís. 2 . - S. 282-287 . - .
Odkazy
- Berezhnoy S.V. Výklad super -civilizací (neopr.) // " Svět fantazie ". - 2012. - Květen ( sv. 105 ).
- Astronomové hledají obří struktury ve vesmíru. Všechno to začalo ruským vědcem // Tape. Ru , 11. srpna 2019