Брайан Коберлейн: когда человечество станет цивилизацией типа I?

Данный материал переведен с английского на русский каналом PR!ZMA. Оригинал опубликован астрономом Брайаном Коберлейном по ссылке в конце статьи.

Есть несколько способов измерить прогресс человеческой цивилизации. Рост населения, расцвет и падение империй, наша технологическая способность достигать звезд. Но одна простая мера состоит в том, чтобы рассчитать количество энергии, которую люди используют в любой момент времени. По мере распространения и развития человечества наша способность использовать энергию рационально является одним из наших полезнейших навыков. Если предположить, что цивилизации на других планетах могут обладать подобными навыками, то потребление энергии видом является хорошей грубой мерой его технологического мастерства. В этом заключается идея шкалы Кардашева.

Шкала Кардашёва и скользящая шкала Сагана

Шкалу предложил русcкий астрофизик Николай Кардашев в 1964 году. Он разделил цивилизации на три типа: планетарные, звездные и галактические. Тип I способен использовать энергию в масштабе, равном количеству звездной энергии, достигающей его родной планеты. Тип II могут использовать энергию в масштабе своей родной звезды, а тип III может использовать энергию всей своей галактики. Идея была далее популяризирована Карлом Саганом, который предложил непрерывную шкалу измерения, а не просто три типа.

Так что же мы за цивилизация? Хотя люди используют огромное количество энергии, оказывается, что мы даже не приблизились к типу I. В среднем около 1016 ватт солнечной энергии достигает Земли, а человечество в настоящее время использует около 1013 ватт. По скользящей шкале Сагана это дает нам в настоящее время около 0,73. Неплохо для эволюционировавших приматов, но возникает интересный вопрос. Можем ли мы вообще достичь Типа I? В конце концов, мы не можем захватить весь солнечный свет, который достигает Земли, и при этом иметь пригодную для жизни планету.

Великий Фильтр

Этот вопрос изучается в статье, недавно опубликованной на сайте научных препринтов Arxiv. В документе рассматриваются три основных источника энергии: ископаемое топливо, атомная энергия и возобновляемые источники, и рассчитывается их потенциальный рост с течением времени. С одной стороны, достижение типа I может показаться довольно простым. Сделайте производство энергии своим главным приоритетом, и в конце концов вы его добьетесь. Но каждый тип источника энергии имеет свои ограничения. В крайнем случае, например, если мы сожжем каждую унцию ископаемого топлива, это может привести к такому изменению климата, что мы все попадем в так называемый Великий фильтр. Вы не можете стать цивилизацией типа I, если вы вымерли.

Поэтому команда использует более тонкий подход, анализируя физические ограничения каждого типа источника энергии и сопоставляя их с необходимостью ограничения изменения климата и уровней загрязнения, как это указано в Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата и Международном энергетическом агентстве. Они обнаружили, что даже при реалистичных ограничениях человечество может достичь уровня Типа I. Обратной стороной является то, что мы не достигнем этого уровня по крайней мере до 2371 года.

Это не обязательно плохо. Шкала Кардашева — очень грубый инструмент для измерения масштаба человеческих технологий. В то время как передовые цивилизации требуют значительного количества энергии, мы видели, как достижения в области вычислений с низким энергопотреблением и повышение эффективности позволяют нам уменьшить или сгладить потребление энергии, продолжая развиваться в технологическом плане. Хотя это исследование показывает, как мы можем стать цивилизацией типа I, вполне возможно, что мы станем по-настоящему продвинутыми, когда поймем, что нам это не нужно.

#наука #астрономия #цивилизации #цивилизация #экология