Как мы можем измерить технологический прогресс цивилизации?

Человечество пока не в силах преодолеть значительную долю бедствий на нашей планете — войны, голод, наводнения, эпидемии, разрушение окружающей среды (этот список можно продолжать и продолжать). К счастью, у нас также есть много благоприятных достижений: распространение электричества и интернета, экспедиции на небесные тела, такие как Луна и Марс, открытие бозона Хиггса на БАК и т. д.

Итак, как мы можем сопоставить все вдохновляющие научные инновации и открытия со всем другими проблемами и хаосом? Мы имеем дело с постоянно растущим списком бедствий в сочетании с неустанным поиском технологических инноваций. С такой противоположной связью бедствий и инноваций, как мы можем оценить наш прогресс как цивилизации?

Советский физик Николай Кардашев впервые попытался измерить и классифицировать прогресс цивилизации в 1964 году. Его модель называется шкалой Кардашева, которая измеряет степень технологического прогресса цивилизации на основе количества энергии, которое цивилизация способна использовать.

По сути, чем лучше технологии, которыми обладает цивилизация, тем больше энергии они могут использовать. Благодаря большему использованию энергии, цивилизации могут и дальше совершенствовать свои технологии. Кардашев рассчитывал, что цивилизация будет развиваться настолько, насколько ее технология и способность использовать энергию могут пойти.

В своей статье «Передача информации внеземными цивилизациями», опубликованной в 1964 году, Николай Кардашев предложил трехуровневую систему классификации цивилизаций, основанную на их способности использовать энергию:

Тип I
Это первый уровень технического прогресса, на котором цивилизация может использовать всю энергию на планете, где она обитает. Для Земли это значение составляет примерно 7 × 10¹⁷ Вт. На данный момент, однако, мы можем использовать только 4 х 10¹² Вт энергии. Таким образом, люди еще не достигли даже первой стадии технологически развитой цивилизации по шкале Кардашева! Некоторые ученые считают, что, учитывая нынешние темпы технического прогресса, мы могли бы достичь этого уровня как минимум через двести лет.

Тип II
Тип II является промежуточной стадией технологически развитой цивилизацией, которая может использовать энергию, излучаемую собственной звездой. Эта стадия будет состоять из способности цивилизации построить сферу Дайсона — теоретическую идею инкапсулирования Солнца в стремлении извлечь всю его энергию. Если бы мы перешли к этой стадии, мы могли бы использовать 4 × 10²⁶ Вт от нашей звезды — Солнца.

Тип III
Цивилизация типа III будет самой передовой из всех цивилизаций, обладающей способностью использовать энергию всей галактики — примерно в 10 миллиардов раз больше, чем могла бы достичь цивилизация типа II. Это сообщество сможет колонизировать всю галактику и использовать энергию миллиардов звезд, проживающих там. Кардашев предположил, что такая цивилизация будет иметь доступ к энергии, сравнимой со светимостью галактики, поэтому, если рассматривать Млечный Путь в качестве примера, это превращается в использование 4 x 10³⁶ Вт энергии!

Современное состояние человеческой цивилизации

Как мы уже видели, несмотря на нашу веру в то, что мы являемся самым умным существом на Земле, мы, как цивилизация, еще не достигли даже первого уровня развития.

Футурист Мичио Каку полагает, что достижение Типа I  займет еще несколько сотен лет. С другой стороны, статус типа II может быть достигнут через несколько тысяч лет, в то время как самый элитный статус типа III потребует невероятно долгого ожидания в миллион лет!

Карл Саган попытался вычислить определенное значение Кардашева для нынешнего прогресса человеческой цивилизации, рассматривая промежуточные значения (не учитываемые в первоначальной шкале Кардашева), более конкретно, путем интерполяции и экстраполяции значений, приведенных для типов I-III. Для этого он создал следующую формулу:

K=log₁₀ P-6/10

где, К = значение Кардашева, P = энергия, которую использует цивилизация

Используя экстраполяцию, он рассмотрел цивилизацию типа 0, которая изначально не была определена Кардашевым, и рассчитал рейтинг Кардашева для нашей цивилизации как 0,7 в 1973 году, когда человечество, очевидно, использовало 10 тераватт энергии.

Модификация и расширение шкалы Кардашева

В последнее время ученые и футурологи расширили эту шкалу, чтобы дополнительно измерить прогресс гипотетических цивилизаций — цивилизаций, которые могут быть галактическими, межгалактическими или даже способными перемещаться по всей вселенной.

Давайте посмотрим на некоторые из этих расширений / модификаций:

Тип 0 до IV

Многие считали, что диапазон Кардашева был слишком ограничен только трехуровневой системой ранжирования. Более того, он не смог приспособить человечество ни к какому типу цивилизации. Поэтому многие предпочитали определять шкалу Кардашева от 0 до IV.

Тип 0 включал в себя цивилизации, которые могли извлекать энергию из сырья или природных ресурсов на своей планете, так же, как мы добываем энергию из древесины, угля, нефти, воды (то есть наших природных ресурсов). Люди естественно попали в эту категорию. В этом расширенном масштабе есть место для цивилизаций, которые способны извлекать всю энергию вселенной, которые были представлены ​​как Тип IV.

Микроразмерная шкала Джона Барроу

Известный космолог Джон Барроу предложил совершенно другой метод для измерения технического прогресса цивилизаций.

Он полагал, что люди смогли манипулировать своей средой, чтобы извлекать энергию из более мелких измерений, а не из более крупных. Таким образом, он перевернул общепринятую классификацию Кардашева с Типа I-минус до Типа Omega-минус:

Тип I-минус: это самая базовая цивилизация, способная манипулировать объектами, которые больше их самих, с помощью строительных конструкций, рытья туннелей и т. д.

Тип II-минус: это развитая цивилизация низкого уровня, которая умеет манипулировать не только планетарными объектами, но и своими собственными генами.

Тип III-минус: эта цивилизация не только понимает генную инженерию, но и может работать с молекулами и молекулярными связями для создания новых материалов.

Тип IV-минус: эта цивилизация может манипулировать отдельными атомами, создавая технологии, которые работают на атомном уровне для создания сложных форм искусственной жизни.

Тип V-минус: эта цивилизация может проникать даже внутрь атома и манипулировать субатомными частицами, например электронами, протонами и нейтронами.

Тип VI-минус: эта цивилизация была бы достаточно мощной, чтобы манипулировать даже самыми фундаментальными частицами материи — кварками и лептонами.

Тип Омега-минус: это самая сложная цивилизация в этой классификации, которая может изменить структуру пространства и самого времени, сворачивая или разворачивая измерения пространства или меняя ход самого времени.

Несмотря на тысячелетний прогресс от создания колеса до космических кораблей, нам еще предстоит дойти до категории I типа оригинальной шкалы Кардашева. Что еще более смущает, так это то, что цивилизация, которая может достичь вершины такого масштаба — используя мощь всей вселенной и изменяя саму структуру пространства-времени — это то, что нам трудно даже понять с нашим нынешним уровнем развития.