Шкала́ 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 году.
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.
Шкала является гипотетической и, с точки зрения современной цивилизации, крайне спекулятивной. Вместе с тем, она отражает энергопотребление цивилизации в космической перспективе. Шкала использовалась для поиска астрономами цивилизаций в соседних галактиках.
Предложены также расширения шкалы до ещё более гипотетических цивилизаций типа IV, способных использовать ресурсы целой вселенной, и типа V, управляющих произвольным множеством вселенных (мультиверсумом). Также было предложено дополнить количественный критерий энергопотребления такими качественными показателями, как, например, «владение в совершенстве» планетой, системой или галактикой (достижение полного контроля над происходящими в них процессами), либо же (дополнение классификации Карлом Саганом) рассматривать помимо количества утилизируемой энергии количество контролируемой цивилизацией информации.
Текущее состояние человеческой цивилизации
Человеческая цивилизация в настоящее время ещё не достигла типа I, так как способна использовать только часть энергии, которая имеется на Земле. Текущее состояние человеческой цивилизации, таким образом, можно назвать типом 0. Оригинальная версия шкалы Кардашёва не предусматривала промежуточных значений, однако Карл Саган предложил интерполяцией и экстраполяцией расширить применимость шкалы, превратив её из ранговой в абсолютную.
Саган использовал следующую формулу: , где К — рейтинг цивилизации, W — её энергопотребление в ваттах.
По состоянию на 2007 год значение по шкале Кардашёва составляет примерно 0,72, рассчитанное по формуле Сагана с использованием диаграммы потребления на 2007 год. Важно отметить, что это значение 0,72 соответствует тому, что человечество использует около 0,16 % от общего объёма энергетического бюджета планеты (1016 Вт).
| Год | Производство энергии | Значение по шкале Кардашёва | ||
|---|---|---|---|---|
| ЭксаДжоулей/год | ТВт | Тонн нефтяного эквивалента/год | ||
| 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 (прогноз) | 680 | 22 | 16 300 000 000 | 0,73 |
Более детальные сведения о текущем состоянии энергопотреблении человечества можно найти в статье «Мировое потребление энергии».
Описание типов
Тип 1
Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью, получаемой планетой от центральной звезды и энергетических источников самой планеты. Оценка энергопотребления — 1016—1017 Вт.
Тип 2
Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью центральной звезды планетной системы. Оценка энергопотребления — примерно 4·1026 Вт. Одна из гипотетических форм цивилизации второго типа — цивилизация, построившая сферу Дайсона вокруг своей звезды (также возможно строительство других астроинженерных сооружений).
Тип 3
Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью галактики. Оценка энергопотребления — примерно 4·1037 Вт.
Не входящий в теорию тип 4
Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью вселенной. Оценка энергопотребления — 1049—1050 Вт.
Шкала Каутца
Переработанная шкала, включающая новые типы, предложенная писателем-фантастом Хельге Каутцем[de]:
- 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 своё существование вследствие катастрофических изменений родной звезды — например, превращения её в новую или сверхновую звезду.
- Цивилизация II типа: Такие цивилизации очень редки и встречаются нечасто. Как правило, они существуют уже несколько миллионов лет. Они используют всю доступную энергию их звездной системы и уже смогли осуществить межзвездные путешествия и колонизацию планет в других звездных системах. Цивилизации II типа пережили свою юность, преодолели неспокойное время. Шансы продолжить своё 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 недостижим для одного вида. Чтобы достичь такого уровня развития, требуется объединение в единое целое многих рас. Пример — Галактическая Империя (или Республика) из Звездных Войн.
- Цивилизация IV типа: Данный тип цивилизации может использовать весь объём доступной энергии галактических сверхскоплений.
- Цивилизация V типа: Цивилизация, получившая доступ ко всей доступной энергии Вселенной.
- Цивилизация Vb типа: Такая цивилизация будет способна изменять некоторые физические законы 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[источник не указан 1490 дней].
Критика
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 об астробиологии «Evolving the Alien: The Science of Extraterrestrial Life[en]» за авторством ученого-биолога Джека Коэна[en] и математика Иэна Стюарта.
Также, поскольку шкала Кардашёва связывает уровень цивилизации с энергией, которую она способна использовать, она «недооценивает» цивилизации, которые повышают эффективность использования энергии или не стремятся к энергетической экспансии.
Интересный факт
В юбилейном издании «Наука и техника СССР в 1917—1987. Хроника» (М.: «Наука», 1987) классификация Кардашёва указана как одно из важнейших достижений советской науки в 1964 году (с. 185).
См. также
Примечания
Литература
- Кардашёв Н. С. Космология и цивилизации // Древняя астрономия, небо и человек: тезисы докладов международной научно-методической конференции. — М., 1997.
- Holdren, John P.; Carl Kaysen. Environmental Change and the Human Condition (PDF). Bulletin Fall 24—31 (2003). Проверено 10 августа 2006. Архивировано 15 февраля 2013 года.
- Бережной С. В (май 2012). “Толкование сверхцивилизаций”. «Мир фантастики». 105. Используется устаревший параметр
|month=(справка); Проверьте дату в|month=(справка на английском)
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .