Скалата на Кардашев: Теорията, с която Мъск иска да пренесе човечеството на следващо цивилизационно ниво
Планът му да изстреля 1 милион спътника технически е стъпка към Тип II, но овладяването на цялата енергия на Слънцето изисква материали с маса, по-голяма от тази на всички астероиди. Това може фундаментално да промени пригодността на Земята за живот
,fit(1001:538)&format=webp)
Плановете на Илон Мъск за бъдещето на SpaceX и на човечеството се коренят в идея, зародила се през 60-те години на миналия век, когато астрономите започват да улавят загадъчни, неизвестни радиоизточници в космоса, отбелязва в задълбочен анализ по темата CNN.
Съветският астроном Николай Кардашев е пионер в търсенето на извънземен разум по онова време, а някои от сигналите га заинтригуват силно и пораждат идеята, че предаване от потенциални извънземни цивилизации би могло да бъде засечено от Земята.
Така той предлага скала за класифициране на такива цивилизации въз основа на енергията, която биха могли да произвеждат, и след това да посветят на междузвездната комуникация.
Неговата концепция днес е известна като скалата на Кардашев.
Илон Мъск често се позовава на тази скала, за последно го прави във видео, споделено в X, преди грандиозното първоначално публично предлагане на акции на SpaceX през юни, както и в подписан документ на уебсайта на компанията, което обобщава заявление, подадено до Федералната комисия по комуникациите на САЩ.
В искането SpaceX моли за разрешение да изстреля до 1 милион нови спътника в орбита с цел създаване на центрове за данни в космоса. Мъск заявява, че тази нова констелация от спътници ще представлява „първата стъпка към превръщането ни в цивилизация от ниво II по скалата на Кардашев“.
Тя има три нива, като се движи от планета към звезда и към галактика.
• Цивилизация от тип I може да използва цялата енергия на една планета, независимо дали се произвежда от самата нея, например под формата на геотермална или вятърна енергия, или се получава от нейна звезда, като слънчевата енергия.
• Цивилизация от тип II може да използва цялата енергия, излъчвана от една звезда, както и да изпраща информация на разстояния в рамките на галактиката.
• Цивилизация от тип III може да овладее енергията на цяла галактика и да изпраща информация през множество галактики.
Скалата на Кардашев има своите критици, но през последните шест десетилетия е катализатор за дискусии и е обект на многобройни преработки, които са добавили допълнителни нива на категоризация. Експертите признават тази рамка като полезен инструмент за класифициране на потенциални цивилизации, макар и да не се използва в никакъв официален контекст.
„Скалата на Кардашев е, по принцип, почти единствената научна рамка, с която разполагаме за обективна оценка на технологичното ниво на дадена цивилизация, по-специално по отношение на способността ѝ да овладява и използва енергия“, заявява Заза Османов, сътрудник на Института SETI и заместник-декан на Факултета по физика в Свободния университет в Тбилиси, Грузия.
„По-точно казано, тя ни позволява да оценим и сравним мащаба на енергийните ресурси, които една цивилизация може да контролира и експлоатира“, допълва ученият.
Съдейки по този стандарт, всяка извънземна цивилизация, която случайно се озове на Земята днес, вероятно няма да е особено впечатлена, предполага Мъск във видео, което SpaceX сподели миналия месец.
Но могат ли плановете на компанията за орбитални центрове за данни, които се сблъскват с технически препятствия, и продължаващото ѝ разработване на Starship – най-мощната система за изстрелване, създавана някога – наистина да променят тази гледна точка?
Дори и да го направят, според експерти продължаването на изкачването по скалата на Кардашев може да се окаже сложно – и да има сериозни последствия.
Началото
Кардашев публикува за първи път скалата в научна статия от 1964 г., озаглавена „Предаване на информация от извънземни цивилизации“, и тя скоро става обект на задълбочено проучване.
„През 60-те години идеята, че можем да общуваме с извънземни видове, беше съвсем нова и всички се опитваха да разберат доколко е възможно това“, обяснява Джейсън Райт, професор по астрономия и астрофизика в Университета на Пенсилвания.
„Николай Кардашев беше млад радиоастроном, който се ентусиазира много от тази идея и започна да размишлява върху нов тип радиоизточник, който наскоро беше открит. Днес знаем, че това са свръхмасивни черни дупки в центъра на галактиките – квазари – но по онова време все още се опитваха да разберат какво представляват.“
Без да посочва точно къде се намира Земята по неговата скала, Кардашев описа Тип I като „технологично ниво, близко до нивото, достигнато понастоящем на Земята“.
Американският астроном Карл Сейгън предлага преработка на скалата през 70-те, за да отстрани това, което според него е основен недостатък: липса на прецизност. Той добавя десетични знаци, за да направи скалата непрекъсната, и предлага, че човечеството се намира на ниво около Тип 0,7 по новата му версия.
Важно е обаче да се отбележи, че версията му не е линейна, а логаритмична, което означава, че разликата между 0,7 и 1 е много по-голяма, отколкото може да изглежда на пръв поглед.
„Скалата на Кардашев често е обект на критики, защото се опитва да проектира нашето разбиране за човешката история и напредък върху извънземните“, казва Райт, „но версията на Сейгън позволява просто да оставим всичко настрана и да кажем, че даден вид използва определено количество енергия, и по този начин описваме колко енергия използва. В този смисъл мисля, че е полезна.“
Най-скорошната приблизителна оценка за мястото на Земята по адаптираната скала на Кардашев идва от проучване от 2023 г.
Използвайки икономически, демографски, климатични и екологични променливи, то оценява, че човечеството понастоящем е от тип 0,7276. Проучването прогнозира, че до 2060 г. ще достигне тип 0,7449, което означава около 50% ръст в енергопотреблението.
Технически погледнато, всеки енергиен проект допринася за позицията на Земята в тази скала, но пътят към пълно достигане на цивилизация от тип I е дълъг.
„При настоящите тенденции в енергетиката и технологиите достигането на статут на цивилизация от тип I вероятно ще отнеме хилядолетия, освен ако значителни пробиви, като мащабно разширяване на възобновяемите енергийни източници или ядрен синтез, не променят съществено траекторията“, коментира Антон Жанг, водещ автор на проучването от 2023 г. и гостуващ изследовател в Харвардския университет „Джон А. Полсън“ по инженерство и приложни науки.
Тъй като човечеството все още не е достигнало статуса на цивилизация от тип I, възможно ли изобщо е да се стремим към тип II?
Според Мъск „всяка цивилизация, която се уважава, трябва поне да достигне тип II по скалата на Кардашев“. Това не означава непременно, че Земята трябва напълно да постигне тип I, а по-скоро „първи опит за използване на събиране на слънчева енергия от космоса“, според Жанг.
Според Райт планът на Мъск да изстреля 1 милион спътника технически е стъпка към Тип II, но овладяването на цялата енергия на Слънцето би изисквало материали с обща маса, по-голяма от тази на всички астероиди в астероидния пояс. Подобна стъпка може фундаментално да промени структурата на Слънчевата система и пригодността на Земята за живот.
„Това не е реалистична или желателна цел, към която човечеството да се стреми“, заявява Райт.
Извън измеренията на планетата
Критиците на скалата на Кардашев твърдят, че дори достигането на статус от Тип I не е реалистична цел.
„Никой не иска да използва цялата енергия на една планета, защото в този процес бихте я унищожили“, казва Филип Мецгер, планетарен физик и професор в Университета на Централна Флорида, който има зад гърба си дългогодишна кариера в НАСА.
„Моето мнение е, че не трябва да използваме повече от енергията на Земята. От няколко десетилетия твърдя, че трябва да преместим индустрията извън планетата.“
В духа на подхода на Мъск, Мецгер смята, че бъдещето на енергопроизводството и промишленото производство трябва да бъде в космоса или на Луната, като по същество се прескочи Тип I, за да се насочим директно към Тип II.
„Написах статия още през 2012 г., когато все още работех в НАСА, и тя привлече вниманието на администрацията на Обама в Белия дом, като проведохме поредица от срещи по този въпрос“, казва Мецгер.
„В статията се твърдеше, че можем бързо да създадем цивилизация на ниво Слънчева система, като разположим фабрики на Луната и ги пуснем в експлоатация, и ние изтъкнахме, че това би отнело между 20 и 70 години, в зависимост от темпото, с което се движим, и би донесло огромни ползи, като би струвало около една трета от бюджета на НАСА.“
Мецгер признава, че това предложение „звучи като научна фантастика“ и е „малко лудо“, както и че понастоящем няма политическа подкрепа. Той обаче допълва, че това мнение може да се промени, тъй като търсенето на изкуствен интелект превръща центровете за данни в изключително печелившо бизнес начинание, но и в такова, срещу което се изразява яростна съпротива поради опасения относно потреблението на електроенергия и вода. Преместването на центровете извън планетата може да бъде отговор на тези опасения, смята той.
Животът в космоса също се превръща в популярна идея, поне сред милиардерите.
Основателят на Amazon Джеф Безос открито подкрепи концепцията за „Колониите на О’Нийл“ – орбитални съоръжения с ширина от мили, всяко от които би могло да побере до 1 милион души, като се използват ресурси като замразена вода, която може да бъде добивана от Луната.
Ако някъде в нашата галактика съществуват цивилизации от тип II, би могло да има начини да ги открием. Един от тях е да търсим хипотетични суперструктури, наречени сфери на Дайсън, позната концепция за Кардашев, тъй като са измислени от американския физик Фриман Дайсън през 1960 г.
Сферата на Дайсън представлява обвивка, съставена от огледала или слънчеви панели, която напълно обгражда звездата, улавяйки цялата енергия, която тя произвежда. Подобна структура неизбежно би излъчвала отпадна топлина, която може да бъде засечена като инфрачервено излъчване, затова учените са изказали хипотезата, че търсенето на този страничен продукт би могло да бъде надежден метод за откриване на извънземен живот.
Проучване, публикувано през 2024 г., разглежда 5 милиона звезди в галактиката Млечен път и открива седем кандидата, които потенциално могат да приютяват сфери на Дайсън.
„Това показа, че ако сферите на Дайсън съществуват, те са изключително редки, така че сега знаем, че това не е често срещано явление в нашата галактика“, казва Райт. Въпреки това кандидатите са „много интересни“ и в момента се провеждат допълнителни наблюдения, за да се разбере повече за тях с помощта на космическия телескоп „Джеймс Уеб“, въпреки че може просто да се окажат фалшиви положителни резултати или да не са сфери на Дайсън.
„Има вероятност някоя друга галактика да е изпълнена със сфери на Дайсън като тип III. Направихме проучвания, за да проверим дали това е така“, допълва Райт, говорейки за предстоящо проучване, което има за цел да установи „дали тези обекти са често срещани във Вселената или не“.
Търсене на извънземни сигнали
Когато става въпрос за възможността за извънземен живот, повечето учени проявяват предпазливост.
„Наличието на цивилизации от тип II или тип III със сигурност е принципно възможно, като се имат предвид възрастта и мащабът на Вселената“, заявява Томо Гото, доцент по астрономия в Националния университет в Тайван. „Въпреки това липсата на наблюдателни доказателства за такива цивилизации подсказва, че са или изключително редки, краткотрайни, или фундаментално различни от това, което предполага скалата на Кардашев.“
Още откакто американският астрофизик Франк Дрейк стартира „Проект Озма“ – първото търсене на извънземни сигнали през 1960 г., подобни проекти не липсват, а технологичният напредък постоянно подобрява обхвата и мащаба им.
„По мое мнение, цивилизация от тип II е напълно вероятна“, каза Османов. „Всъщност откриването на цивилизация на нашето настоящо ниво – или дори на цивилизация от тип I, може да се окаже по-трудно.“ Причината за това, обяснява той, е, че другите звезди в нашата галактика са средно много по-стари от Слънцето, така че ако около тях са възникнали цивилизации, те биха имали достатъчно време да станат далеч по-напреднали от човечеството.
Какво би правил един извънземен вид с енергията на цяла звезда?
„Не знаем точната цел, но човешката история показва, че с напредъка на нашите предци към по-високи нива на интелигентност и технологично развитие, тяхното общо енергийно потребление се е увеличавало“, казва Османов. „Бих очаквал нещо подобно и в този случай: една високоразвита цивилизация вероятно няма да остане ограничена в рамките на една-единствена планетна система, което предполага широкомащабно използване на космоса и търсене на енергия, което потенциално би надхвърлило настоящото потребление с много порядъци.“
Кардашев, който почива през 2019 г. след блестяща научна кариера, доразвива скалата в две статии, публикувани през 1980 и 1985 г. В тях той предлага стратегии за откриване на сигнали, идващи от разумни цивилизации, и разглежда възможните последствия за човечеството.
Въпреки че неговата скала се фокусира върху производството на енергия, вярва, че „понятията за морал и доброта са универсални, подобно на теоремата на Питагор. Цивилизациите не оцеляват, ако не следват тези понятия.“
„Скалата на Кардашев е полезен мисловен експеримент за класифициране на цивилизациите според тяхното енергийно потребление“, каза Гото. „Важно е обаче да се има предвид, че по-напредналите цивилизации може да дават приоритет на ефективността, изчислителната мощност или обработката на информация, а не просто на увеличаването на общото енергийно потребление.“
&format=webp)
&format=webp)
&format=webp)
&format=webp)
&format=webp)
&format=webp)
,fit(334:224)&format=webp)
&format=webp)
&format=webp)
&format=webp)
)
,fit(334:224)&format=webp)
&format=webp)
,fit(1920:897)&format=webp)
,fit(140:94)&format=webp)
,fit(140:94)&format=webp)
,fit(140:94)&format=webp)
,fit(1920:897)&format=webp)
,fit(140:94)&format=webp)
,fit(140:94)&format=webp)
,fit(140:94)&format=webp)