Этапы развития цивилизаций - шкала Кардашева
Человечество давно задумалось, не одиноко ли оно во Вселенной? Особенно актуальным этот вопрос стал во времена выхода первого человека в космос начала освоения космоса. Во второй половине двадцатого века фантастами и учёными умами были выдвинуты оценки развития цивилизации во Вселенной, основанные на гипотезе о неограниченной экспансии разума. Гипотеза состоит в том, что любая цивилизация постоянно развивается, растёт численность населения, расширяются колонизованное пространство, а вместе с этим и объём энергопотребления.
Одной из гипотез, оценивающих уровень развития цивилизации, является гипотеза нашего соотечественника, астрофизика мирового уровня Николая Семеновича Кардашева, сегодня называемая «Шкалой Кардашева» (Kardashev N.S. Communication with extraterrestrial Intelligence (CETI). / Sagan C. ed. MIT Press, 1973. P.192. На русском языке Проблема CETI. / Ред. С.А. Каплан. М.: Мир, 1975. С.166). В качестве основного критерия, определяющего уровень развития цивилизации, он принял величину производства и потребления энергии, а в качестве сопутствующего критерия условный размер занимаемого пространства.
В зависимости от уровня производства энергии (и пространства) по Кардашеву можно выделить следующие типы:
- Цивилизация первого типа (I) территориально занимает только свою планету. Производство/потребление энергии такой цивилизации эквивалентно величине энергии, которое поступает на планету от своей звезды. Наша цивилизация стоит только на подступе к этому типу (0,7). По оценкам относительно нашего солнца такая цивилизация должна производить 10^16 - 10^17 Вт.
- Цивилизация второго типа (II) уже способна производить энергии примерно равное энергии излучаемой своей звездой и колонизировало часть пространства вокруг неё. К достижениям такой цивилизации можно приписать создание такого астроинженерного проекта как сфера Дайсона и её модификаций (раковина Покровского, структура Крисвелла). Оценка энергетической мощности такой цивилизации соответствует ~ 10^26Вт.
- Цивилизация третьего типа (III) заселила собственную Галактику и обладают энергией эквивалентной мощности всех звёзд в неё входящих. Для нашего Млечного Пути оценка энергетической мощности такой цивилизации составляют ~10^36 – 10^37 Вт.
В дальнейшем «шкала Кардашева» пополнилась цивилизациями 0, IV, V типов. К нулевому уровню можно отнести цивилизацию нашего уровня развития. Оценку развития нашей цивилизации по шкале Кардашева хорошо иллюстрирует график.
*
Данные оценки проделаны на основании расчёта, предложенного в 1973 году американским астрофизиком популяризатором науки Карлом Саганом (Zoltan Galántai, «After Kardashev : Farewell to Super Civilizations», Contact in Context, vol. 2, no 2, 200).
K = (lg(W)-6)/10
K – уровень развития цивилизации, W – потребляемая цивилизацией мощность в Вт. Саган тем самым обосновывал мысль о важности промежуточных этапов развития цивилизаций, которые пропускаются в шкале Кардашева. По этой формуле сделана оценка состояния развития нашей цивилизации, смотри картинку ниже.
*
Цивилизация четвёртого типа населяет всю известную Вселенную и обладает соответствующими энергетическим возможностями. Ну и последний пятый тип цивилизации - это цивилизация способная перемещаться в параллельные Вселенных и менять их физические законы. На счёт этого нет однозначного мнения, кто-то расписывает шкалу Кардашева до 5, а кто-то до 6 типов, это уже как кому интереснее.
Однако, давайте посмотрим критически к такой классификации. Величина выработки энергии это важный признак уровня развития цивилизации, но далеко не единственный, так как не учитывает эффективность методов производства энергии. Ведь, одно и то же количество энергии можно получить качественно разными методами, в качестве примера 1 кг урана 235 даёт столько же сколько сжигание примерно 2800 тонн угля. А угольная тепловая электростанция и атомная электростанция требуют разного технологического уровня цивилизации. С ростом уровня технологий должна и возрастать плотность энергии применяемых ресурсов. Технологический уровень цивилизации можно определить по количеству произведённой цивилизацией информации. Поэтому в своей работе Саган также предлагает дополнять «шкалу Кардашева» алфавитным индексом, обозначающим уровень информационного развития общества. Таким образом, цивилизация, класса А основывается на 10^6 битах информации, класса B, на 10^7, C-класса на 10^8 и так далее. В настоящее время человечество классифицируется по такой градации как цивилизация типа «0,7H». Первая цивилизация, с которой человечество вступит в контакт может бить промежутке между «1,5 J» и «1,8 K» стадиями. Единая суперцивилизация, активно использующая центр. Какое практическое значение имеет «шкала Кардашева»? Конечно, это идеи связанные с поиском внеземной жизни. Эта гипотеза Кардашева (ноне академика) говорит о том, что с ростом уровня технического развития цивилизации начинают строить искусственные астроинженерные проекты типа «сферы Дайсона». Такие объекты и нужно искать, как своего рода знаки высокоразвитых цивилизаций.
Николай Семёнович Кардашёв (род. 25 апреля 1932) — советский и российский учёный, специалист в области экспериментальной и теоретической астрофизики и радиоастрономии. Доктор физико-математических наук (1965), академик РАН (1994). Директор Астрокосмического центра ФИАН (с 1990 года), лауреат Государственной премии СССР (1980, 1988). Главной работой, которой академик Кардашев занимается сегодня, связана с деятельностью единственного на сегодня отечественного космического проекта «Спектр-Р» («РадиоАстрон»).В проекте ещё более амбициозный проект — «Миллиметрон».