Шкала Кардашёва

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Шкала Кардашева»)
Перейти к: навигация, поиск
Экстраполяция шкалы Кардашёва на временной интервал с 1900 по 2100 гг. (по данным Международного энергетического агентства)

Шкала Кардашёва — метод измерения технологического развития цивилизации, основанный на количестве энергии, которое цивилизация может использовать для своих нужд. Был предложен советским радиоастрономом Николаем Кардашёвым в работе «Передача информации внеземными цивилизациями», опубликованной в «Астрономическом журнале» в 1964 г.

Шкала определяет три категории, называемых соответственно тип I, II, и III. Цивилизация I типа использует все доступные ресурсы, имеющиеся на её родной планете; цивилизация II типа — обуздывает всю энергию своей звезды; III типа — своей галактики.

Сама шкала является лишь гипотетической, и с точки зрения современной цивилизации очень спекулятивной. Вместе с тем, она отражает энергопотребление всей цивилизации в космической перспективе.

Некоторые расширяют шкалу до еще более гипотетических существ типа IV, могущих контролировать и использовать целую вселенную, и типа V, управляющих многими вселенными. Также были предложены другие метрики, например «владение в совершенстве» планетой, системой или галактикой (не рассматривая только лишь энергию), либо же количество информации, контролируемой цивилизацией, вместо количества энергии.

Текущее состояние человеческой цивилизации[править | править исходный текст]

Человеческая цивилизация в настоящее время не достигла Типа 1, так как может использовать только часть энергии, которая имеется на Земле. Текущее состояние человеческой цивилизации, таким образом, может быть названо Типом 0. Хотя промежуточные значения не обсуждались в первоначальном предложении Кардашёва, Карл Саган утверждал, что они могут быть легко определены интерполяцией и экстраполяцией значений шкалы.

Саган использовал следующую формулу: K = \frac{\lg_{}{W}-6} {10},

где К — рейтинг цивилизации, W — ее энергопотребление в ваттах.

По состоянию на 2007 год значение по шкале Кардашёва составляет примерно 0,72, рассчитанное с использованием диаграммы потребления на 2007 год. Важно отметить, что по формуле Сагана, значение 0,72 означает, что человечество использует около 0,16 % от общего объема энергетического бюджета планеты (1016 Вт).

Год Производство энергии Значение по шкале Кардашёва
ЭкзаДжоулей/год ТВт Квадов/год Тонн нефтяного эквивалента/год
1900   21     0,67   20      500 0,58
1970 190   6,0 180    4500 0,67
1973 260   8,2 240    6200 0,69
1985 290   9,2 270    6900 0,69
1989 320 10    300    7600 0,70
1993 340 11    320    8100 0,70
1995 360 12    340    8700 0,70
2000 420 13    400 10000 0,71
2001 420 13    400 10000 0,71
2002 430 14    410 10400 0,71
2004 440 14    420 10600 0,71
2010 510 16    480 12100 0,72
2030 680 22    650 16300 0,73

Тип 1[править | править исходный текст]

Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью, получаемой планетой от центральной звезды и энергетических источников самой планеты. Оценка энергопотребления — примерно 1016−1017 Вт.

Тип 2[править | править исходный текст]

Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью центральной звезды планетной системы. Оценка энергопотребления — примерно 4 ·1026 Вт. Одна из гипотетических форм цивилизации второго типа — цивилизация сферы Дайсона (строительство астроинженерных сооружений).

Тип 3[править | править исходный текст]

Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью галактики. Оценка энергопотребления — примерно 4 ·1037 Вт.

Не входящий в теорию Тип 4[править | править исходный текст]

Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью вселенной. Оценка энергопотребления — бесконечная мощность.

Карл Саган дополнил энергетическую классификацию сверхцивилизаций информационной.

Также имеется переработанная шкала, включающая в себя новые типы, по версии писателя-фантаста Хельге Каутца.

Цивилизация 0 Типа: Цивилизации 0 Типа являются пред-индустриальными или, в лучшем случае, цивилизациями на первом этапе космической экспансии. Данный тип использует большую часть доступных энергетических ресурсов планеты. Наиболее близким аналогом будет человечество в начале XXI века. Возможно, многие цивилизации этого типа самоуничтожаются в процессе перехода на новый уровень развития.

Цивилизация I Типа: Планетарная цивилизация использует ресурсы своей планеты полностью. Планеты её звёздной системы колонизируются, становясь частью ресурсной базы. Очень часто данный этап становится для цивилизации ловушкой. Она входит в состояние самодостаточности, направляя ресурсы на виртуальное развитие, вместо дальнейшей экспансии. Многие цивилизации данного типа прекращают свое существование вследствие катастрофических изменений родной звезды — например, превращения её в новую или сверхновую звезду.

Цивилизация II Типа: Такие цивилизации очень редки и встречаются не часто. Как правило, они существуют уже несколько миллионов лет. Они используют всю доступную энергию их звездной системы и уже смогли осуществить межзвездные путешествия и колонизации планет в других звездных системах. Цивилизации II Типа пережили свою юность, преодолели неспокойное время. Шансы продолжить свое развитие резко возрастают в этой точке.

Цивилизация III Типа: Определяется как цивилизация, которая способна использовать энергию всей галактики. Они редко встречаются даже на вселенском масштабе. Даже по чрезмерно либеральной оценке их число во всех известных галактических кластерах не будет превышать сотню. Этот уровень практически не достижим для одного вида. Чтобы достичь такого уровня развития, требуется объединение в единое целое многих рас.

Цивилизация IV Типа: Данный тип цивилизации может использовать весь объём доступной энергии галактических сверхскоплений.

Цивилизация V/Vb Типа: Любая цивилизация, которая продвинулась до этой точки, получит доступ ко всей доступной энергии Вселенной. Теоретически, они вполне смогут изменять некоторые или все физические законы этой вселенной.

Цивилизация VI Типа: Полностью гипотетическая цивилизация, которая может использовать энергию нескольких вселенных, изменять в них физические законы и даже предотвратить тепловую смерть родной вселенной, чтобы существовать вечно.

Критика[править | править исходный текст]

Утверждалось, что, поскольку мы не можем понять развитые цивилизации, то мы и не можем предсказать их поведение, таким образом, визуализация Кардашёва, возможно, не будет отражать то, что реально происходит с передовой цивилизацией. Этот аргумент был в частности представлен в книге Evolving the Alien: The Science of Extraterrestrial Life.

Также, поскольку шкала Кардашёва связывает уровень цивилизации с энергией, которую она способна использовать, она «наказывает» цивилизации, которые повышают эффективность использования энергии или не стремятся к энергетической экспансии.

См. также[править | править исходный текст]

Литература[править | править исходный текст]