wikipedia.org: Шкала Кардашёва
https://ru.wikipedia.org/wiki/Шкала_Кардашёва
https://en.wikipedia.org/wiki/Kardashev_scale
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.
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: K=(lgW-6)/10
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 (10^16 Вт).
Тип 1
Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью, получаемой планетой от центральной звезды и энергетических источников самой планеты. Оценка энергопотребления - примерно 10^16−10^17 Вт.
Тип 2
Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью центральной звезды планетной системы. Оценка энергопотребления - примерно 4·10^26 Вт. Одна из гипотетических форм цивилизации второго типа - цивилизация сферы Дайсона (строительство астроинженерных сооружений).
Тип 3
Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью галактики. Оценка энергопотребления - примерно 4·10^37 Вт.
Не входящий в теорию Тип 4
Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью вселенной. Оценка энергопотребления - 10^49−10^50 Вт.
Шкала писателя-фантаста Хельге Каутца
Переработанная шкала, включающая новые типы, по версии писателя-фантаста Хельге Каутца[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 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 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 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
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.
Вполне вероятно также, что само распределение уровня развития цивилизаций по уровню потребления энергии (по возрастающей) совершенно некорректно, так как наиболее вероятно как раз снижение общего энергопотребления цивилизации с повышением уровня технологий. Следовательно, нужно говорить не о возрастании постоянного энергопотребления до уровня, сравнимого с мощностью галактики либо, в крайнем случае, Вселенной, а о возможности получения любого доступного в принципе количества энергии в случае необходимости.
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).
https://ru.wikipedia.org/wiki/Сфера_Дайсона
https://en.wikipedia.org/wiki/Kardashev_scale
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.
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: K=(lgW-6)/10
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 (10^16 Вт).
Тип 1
Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью, получаемой планетой от центральной звезды и энергетических источников самой планеты. Оценка энергопотребления - примерно 10^16−10^17 Вт.
Тип 2
Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью центральной звезды планетной системы. Оценка энергопотребления - примерно 4·10^26 Вт. Одна из гипотетических форм цивилизации второго типа - цивилизация сферы Дайсона (строительство астроинженерных сооружений).
Тип 3
Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью галактики. Оценка энергопотребления - примерно 4·10^37 Вт.
Не входящий в теорию Тип 4
Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью вселенной. Оценка энергопотребления - 10^49−10^50 Вт.
Шкала писателя-фантаста Хельге Каутца
Переработанная шкала, включающая новые типы, по версии писателя-фантаста Хельге Каутца[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 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 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 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
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.
Вполне вероятно также, что само распределение уровня развития цивилизаций по уровню потребления энергии (по возрастающей) совершенно некорректно, так как наиболее вероятно как раз снижение общего энергопотребления цивилизации с повышением уровня технологий. Следовательно, нужно говорить не о возрастании постоянного энергопотребления до уровня, сравнимого с мощностью галактики либо, в крайнем случае, Вселенной, а о возможности получения любого доступного в принципе количества энергии в случае необходимости.
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).
https://ru.wikipedia.org/wiki/Сфера_Дайсона