Kiedy ludzkość stanie się cywilizacją typu I? Nowy artykuł, który bada nasze ograniczenia

Istnieje kilka sposobów pomiaru postępu cywilizacji ludzkiej. Wzrost populacji, powstanie i upadek imperiów, nasza technologiczna zdolność sięgania gwiazd.

Ale jednym prostym miernikiem jest obliczenie, ile energii zużywają ludzie w danym momencie. W miarę jak ludzkość się rozprzestrzenia i rozwija, nasza zdolność do okiełznania energii jest jedną z naszych najbardziej użytecznych umiejętności.

Jeśli założymy, że cywilizacje na innych planetach mogą posiadać podobne umiejętności, zużycie energii przez gatunek jest dobrą przybliżoną miarą ich umiejętności technologicznych. To jest idea Skala Kardaszewa.

Skala została zaproponowana przez rosyjskiego astrofizyka Nikołaja Kardaszewa w 1964 roku. Podzielił on cywilizacje na trzy typy: planetarną, gwiezdną i galaktyczną.

Gatunki typu I są w stanie okiełznać energię na skalę równą ilości energii gwiezdnej docierającej do ich rodzimej planety. Gatunki typu II mogą okiełznać energię w skali swojej gwiazdy macierzystej, a gatunek typu III może okiełznać energię swojej macierzystej galaktyki.

Pomysł został następnie spopularyzowany przez Carla Sagana, który zaproponował ciągłą skalę pomiaru, a nie tylko trzy typy.

Więc jakiego rodzaju cywilizacją jesteśmy? Mimo że ludzie zużywają ogromne ilości energii, okazuje się, że nawet nie kwalifikujemy się jako typ I.

Do Ziemi dociera średnio około 1016 watów energii słonecznej, a ludzkość zużywa obecnie około 1013 watów. W skali przesuwnej Sagana obecnie wynosi około 0,73.

Nieźle jak na grupę dobrze rozwiniętych naczelnych, ale rodzi interesujące pytanie. Czy możemy nawet dostać się do pierwszego typu? W końcu nie możemy uchwycić całego światła słonecznego docierającego do Ziemi i nadal mieć planetę nadającą się do zamieszkania.

Trzy rodzaje cywilizacji Kardiszewa. (Wikipedia, cc-by-sa 3.0)

To pytanie zostało zbadane w papierze Został niedawno opublikowany w arXiv. Artykuł analizuje trzy główne źródła energii: paliwa kopalne, jądrowe i odnawialne oraz oblicza ich potencjalny wzrost w czasie.

Z drugiej strony dotarcie do pierwszego typu może wydawać się bardzo łatwe. Uczyń produkcję energii najwyższym priorytetem, a w końcu do tego dojdziesz. Ale każdy rodzaj źródła energii ma swoje ograniczenia.

W skrajnym przypadku, na przykład spalanie każdej uncji paliwa kopalnego, jakie możemy, może doprowadzić do poziomu Zmiana klimatu Wszyscy moglibyśmy skończyć w tak zwanym fajny filtr. Nie możesz zostać cywilizacją typu 1, jeśli wyginie.

Dlatego zespół przyjmuje bardziej zniuansowane podejście, analizując fizyczne ograniczenia każdego rodzaju źródła energii, równoważąc je z potrzebą ograniczenia zmian klimatu i poziomów zanieczyszczenia, jak określono w Ramowej konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu i Międzynarodowej Agencji Energii.

Odkryli, że nawet przy realistycznych ograniczeniach ludzkość może osiągnąć pierwszy poziom. Minusem jest to, że nie dotrzemy do tego poziomu przed co najmniej 2371.

To niekoniecznie jest zła rzecz. Skala Kardaszewa jest bardzo ostrym narzędziem do pomiaru skali ludzkiej technologii.

Podczas gdy zaawansowane cywilizacje wymagają znacznych ilości energii, widzieliśmy, jak postępy w obliczeniach o niskim poborze mocy i zwiększona wydajność pozwalają nam zmniejszyć lub spłaszczyć zużycie energii przy jednoczesnym dalszym postępie technologicznym.

Chociaż to badanie pokazuje, jak możemy stać się cywilizacją typu I, możliwe jest, że naprawdę możemy zrobić postęp, gdy zdamy sobie sprawę, że nie jest to konieczne.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany przez wszechświat dzisiaj. Czytać oryginalny artykuł.