Kardaševin asteikko

Kardashev-asteikko  on menetelmä, jolla mitataan sivilisaation teknologista kehitystä , joka perustuu energiamäärään , jonka sivilisaatio voi käyttää tarpeisiinsa; Neuvostoliiton radioastronomi Nikolai Kardashev ehdotti sitä teoksessa "Transmission of information by aterrestrial civilizations " [1] , joka julkaistiin Neuvostoliiton " Astronomical Journal " -lehdessä vuonna 1964.

Asteikko määrittelee kolme luokkaa, joita kutsutaan vastaavasti tyypeiksi I, II ja III: tyypin I sivilisaatio käyttää kaikkia saatavilla olevia energiaresursseja, jotka ovat saatavilla sen kotiplaneetalla ; tyypin II sivilisaatio - käyttää kaiken tähtensä energian ; III tyyppi - oma galaksinsa .

Mittakaava on hypoteettinen ja nykyajan tieteen näkökulmasta erittäin spekulatiivinen . Samalla se heijastaa sivilisaation energiankulutusta avaruuden näkökulmasta. Tähtitieteilijät ovat käyttäneet mittakaavaa etsiessään sivilisaatioita naapurigalakseista.

Myös asteikon laajennuksia ehdotetaan vieläkin hypoteettisempiin sivilisaatioihin tyypin IV, jotka pystyvät käyttämään koko maailmankaikkeuden resursseja , ja tyypin V sivilisaatioihin, jotka hallitsevat mielivaltaista universumijoukkoa ( multiversumi ). Energiankulutuksen kvantitatiivisen kriteerin täydentämistä ehdotettiin myös sellaisilla laadullisilla indikaattoreilla kuin esimerkiksi planeetan, järjestelmän tai galaksin "täydellinen omistus" (saavuttaa niissä tapahtuvien prosessien täydellinen hallinta) tai muuten (lisäämällä Carl Saganin luokittelu ) ottaa huomioon käytetyn energiamäärän lisäksi sivilisaation hallitseman tiedon määrä .

Tyyppien kuvaus

Tyyppi 1

Sivilisaatio, jonka energiankulutus on verrattavissa planeetan keskustähdestä ja itse planeetan energialähteistä saamaan tehoon . Maan osalta Auringosta vastaanotettu kokonaisenergia on 1,74 · 10 17 W. Yleensä 10 16 -10 17 W vaihteluväliä käytetään arviona tyypin I sivilisaation energiankulutuksesta . (Alkuperäisessä Kardaševin artikkelissa tyypin I sivilisaatiolle ehdotettiin paljon alhaisempaa tasoa, joka vastaa ihmiskunnan nykyistä energiankulutusta ja tuolloin ≈4 10 19 erg/s = 4 10 12 W [1] .)

Tyyppi 2

Sivilisaatio, jonka energiankulutus on verrattavissa planeettajärjestelmän keskustähden tehoon ( valovoimaan ) . Auringon energiankulutusarvio on L ⊙ = 3,828·10 26 W . Toinen toisen tyypin sivilisaation hypoteettisista muodoista on sivilisaatio, joka on rakentanut tähtensä ympärille Dyson-pallon (on myös mahdollista rakentaa muita tähtitekniikan rakenteita ). Toinen vaihtoehto on sivilisaatio, joka on hallinnut useita planeettajärjestelmiä alkuperäisen planeettajärjestelmänsä ympärillä.

Tyyppi 3

Sivilisaatio, jonka energiankulutus on verrattavissa galaksin energiankulutukseen . Linnunrata-galaksimme luminositeettiarvio on 2,10 10 Auringon luminositeettia eli noin 8,10 36 W (alkuperäisessä Kardashevilla on 4,10 37 W [ 1 ] ).

Ei-teoriatyyppi 4

Sivilisaatio, jonka energiankulutus on verrattavissa koko maailmankaikkeuden tehoon . Arvioitu energiankulutus - 10 49 -10 50 W.

Ihmisen sivilisaation nykytila

Ihmissivilisaatio ei ole vielä saavuttanut tyyppiä I, koska se pystyy käyttämään vain murto-osan maan päällä olevasta energiasta. Ihmisen sivilisaation nykytilaa voidaan siis kutsua tyypiksi 0. Kardaševin asteikon alkuperäinen versio ei antanut väliarvoja, mutta Carl Sagan ehdotti asteikon sovellettavuuden laajentamista interpoloinnilla ja ekstrapoloinnilla kääntämällä se asteikosta arvoon. ehdoton .

Sagan käytti seuraavaa kaavaa:

missä K  on sivilisaation luokitus, P  on sen virrankulutus watteina .

Vuodesta 2010 lähtien Saganin kaavalla laskettu Kardaševin pistemäärä on noin 0,72. Tämä arvo vastaa sitä tosiasiaa, että ihmiskunta käyttää noin 0,16% planeetan kokonaisenergiabudjetista (10 16 W).

vuosi Energian tuotanto Arvo
Kardaševin asteikolla
exajoulea / vuosi P , TW tonnia öljyekvivalenttia / vuosi
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 (ennuste) 680 22 16 300 000 000 0,73

Tarkempia tietoja ihmiskunnan nykyisestä energiankulutuksesta löytyy artikkelista " Maailman energiankulutus ".

Kautzin asteikko

Tieteiskirjailija Helge Kautzin ehdottama tarkistettu asteikko sisältää uusia tyyppejä :

Kritiikki

On väitetty, että koska emme voi ymmärtää kehittyneitä sivilisaatioita, emme voi ennustaa niiden käyttäytymistä. Näin ollen Kardashev-asteikko ei välttämättä heijasta sitä, mitä kehittyneen sivilisaation todellisuudessa tapahtuu. Tämä väite esitettiin erityisesti biologi Jack Cohenin ja matemaatikko Ian Stewartin kirjassa " Evolving the Alien : The Science of Extraterrestrial Life .

Myös Kardaševin asteikko, joka yhdistää sivilisaation tason energiaan, jota se pystyy käyttämään, on de facto yleinen kvantitatiivinen sivilisaation makrotaloudellinen indikaattori, joka ei ota huomioon sivilisaation laadullista (erityisesti teknologista) kehitystasoa. . Esimerkiksi vaaratilanne on mahdollinen, kun sivilisaatio kuuluu energiankulutuksen määrällisesti tyyppiin I tai II, mutta vastaa samalla laadullisesti tyyppiä III.

Mielenkiintoinen fakta

Vuosipäiväpainoksessa "Neuvostoliiton tiede ja tekniikka vuosina 1917-1987. Chronicle ”(M .:“ Nauka ”, 1987), Kardaševin luokitus on lueteltu yhdeksi Neuvostoliiton tieteen tärkeimmistä saavutuksista vuonna 1964 (s. 185).

Katso myös

Kirjallisuus

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 3 Kardashev N. S. Maan ulkopuolisten sivilisaatioiden tiedonsiirto  // Astron. -lehteä - 1964. - T. 41 , no. 2 . - S. 282-287 . - .

Linkit