Kardashev skala

Kardashev-skalan  är en metod för att mäta den tekniska utvecklingen av en civilisation , baserad på mängden energi som en civilisation kan använda för sina behov; föreslogs av den sovjetiske radioastronomen Nikolai Kardashev i verket "Transmission of information by extraterrestrial civilizations " [1] , publicerat i " Astronomical Journal " i USSR 1964.

Skalan definierar tre kategorier, som kallas respektive typ I, II och III: en civilisation av typ I använder alla tillgängliga energiresurser som finns på sin hemplanet ; typ II civilisation - använder all energi från sin stjärna ; III typ - sin egen galax .

Skalan är hypotetisk och, ur modern vetenskaps synvinkel, mycket spekulativ . Samtidigt speglar det civilisationens energiförbrukning i rymdperspektivet. Skalan har använts av astronomer för att söka efter civilisationer i närliggande galaxer.

Dessutom föreslås utvidgningar av skalan till ännu mer hypotetiska civilisationer av typ IV, kapabla att använda resurserna i hela universum , och typ V, som kontrollerar en godtycklig uppsättning universum ( multiversum ). Det föreslogs också att komplettera det kvantitativa kriteriet för energiförbrukning med sådana kvalitativa indikatorer som till exempel "perfekt äganderätt" av en planet, ett system eller en galax (att uppnå fullständig kontroll över de processer som förekommer i dem), eller annat (lägga till klassificering av Carl Sagan ) för att, utöver mängden energi som används, beakta mängden civilisationskontrollerad information .

Beskrivning av typer

Typ 1

En civilisation vars energiförbrukning är jämförbar med den kraft som planeten får från den centrala stjärnan och själva planetens energikällor. För jorden är den totala energin som tas emot från solen 1,74 ·10 17 W. Vanligtvis tas intervallet 10 16 -10 17 W som en uppskattning av energiförbrukningen för en typ I-civilisation . (I den ursprungliga artikeln av Kardashev föreslogs en mycket lägre nivå för en typ I-civilisation, lika med mänsklighetens nuvarande energiförbrukning och vid den tiden ≈4 10 19 erg/s = 4 10 12 W [1] .)

Typ 2

En civilisation vars energiförbrukning är jämförbar med kraften ( ljusstyrkan ) hos den centrala stjärnan i planetsystemet . För solen är uppskattningen av energiförbrukningen L ⊙ = 3,828·10 26 W . En av de hypotetiska formerna av en civilisation av den andra typen är en civilisation som har byggt en Dyson-sfär runt sin stjärna (det är också möjligt att bygga andra astrotekniska strukturer ). Ett annat alternativ är en civilisation som har bemästrat flera planetsystem runt sitt ursprungliga planetsystem.

Typ 3

En civilisation vars energiförbrukning är jämförbar med en galaxs . Uppskattningen av ljusstyrkan för vår Vintergatans galax är 2·10 10 solar luminositeter , eller ungefär 8·10 36 W (i originalet har Kardashev 4·10 37 W [1] ).

Icke-teori typ 4

En civilisation vars energiförbrukning är jämförbar med kraften i hela universum . Uppskattad energiförbrukning - 10 49 -10 50 W.

Den mänskliga civilisationens nuvarande tillstånd

Den mänskliga civilisationen har ännu inte nått typ I, eftersom den bara kan använda en bråkdel av den energi som finns tillgänglig på jorden. Det nuvarande tillståndet för den mänskliga civilisationen kan därför kallas typ 0. Den ursprungliga versionen av Kardashev-skalan gav inga mellanliggande värden, men Carl Sagan föreslog att skalans tillämpbarhet skulle utökas genom interpolation och extrapolering, och vända den från rang till absolut .

Sagan använde följande formel:

där K  är klassificeringen för en civilisation, P  är dess strömförbrukning i watt .

Från och med 2010 är Kardashev-poängen, beräknad med Sagan-formeln, cirka 0,72. Detta värde motsvarar det faktum att mänskligheten använder cirka 0,16% av planetens totala energibudget (10 16 W).

År Energiproduktion Värde
på Kardashev-skalan
exajoules /år P , TW ton oljeekvivalent /år
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 (prognos) 680 22 16 300 000 000 0,73

Mer detaljerad information om mänsklighetens nuvarande energiförbrukning finns i artikeln " World Energy Consumption ".

Kautz skala

Reviderad skala för att inkludera nya typer föreslagna av science fiction-författaren Helge Kautz :

Kritik

Det har hävdats att eftersom vi inte kan förstå avancerade civilisationer, kan vi inte förutsäga deras beteende. Således kanske Kardashev-skalan inte speglar vad som verkligen händer med avancerad civilisation. Detta argument presenterades i synnerhet i boken om astrobiologi " Evolving the Alien: The Science of Extraterrestrial Life biologen Jack Cohen och matematikern Ian Stewart .

Kardashev-skalan, som förbinder civilisationsnivån med den energi som den kan använda, är de facto en allmän kvantitativ makroekonomisk indikator på civilisationen som inte tar hänsyn till civilisationens kvalitativa (särskilt tekniska) utvecklingsnivå. . Till exempel är en incident möjlig när en civilisation, i termer av den kvantitativa volymen av energiförbrukning, faller in i typ I eller II, men samtidigt kvalitativt motsvarar typ III.

Intressant fakta

I jubileumsutgåvan "Science and Technology of the USSR in 1917-1987. Chronicle ”(M .:“ Nauka ”, 1987), Kardashevs klassificering är listad som en av sovjetisk vetenskaps viktigaste prestationer 1964 (s. 185).

Se även

Litteratur

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 Kardashev N. S. Överföring av information från utomjordiska civilisationer  // Astron. tidskrift - 1964. - T. 41 , nr. 2 . - S. 282-287 . - .

Länkar