Шкала Кардашёва

Шкала́ Кардашёва — метод измерения технологического развития цивилизации, основанный на количестве энергии, которое цивилизация может использовать для своих нужд. Был предложен советским радиоастрономом Николаем Кардашёвым в работе «Передача информации внеземными цивилизациями», опубликованной в «Астрономическом журнале» в 1964 году.

Шкала определяет три категории, называемых соответственно тип I, II, и III: цивилизация I типа использует все доступные ресурсы, имеющиеся на её родной планете; цивилизация II типа — обуздывает всю энергию своей звезды; III типа — своей галактики.

Шкала является гипотетической и, с точки зрения современной цивилизации, крайне спекулятивной. Вместе с тем, она отражает энергопотребление цивилизации в космической перспективе. Шкала использовалась для поиска астрономами цивилизаций в соседних галактиках.

Предложены также расширения шкалы до ещё более гипотетических цивилизаций типа IV, способных использовать ресурсы целой вселенной, и типа V, управляющих произвольным множеством вселенных (мультиверсумом). Также было предложено дополнить количественный критерий энергопотребления такими качественными показателями, как, например, «владение в совершенстве» планетой, системой или галактикой (достижение полного контроля над происходящими в них процессами), либо же (дополнение классификации Карлом Саганом) рассматривать помимо количества утилизируемой энергии количество контролируемой цивилизацией информации.

Текущее состояние человеческой цивилизации

Человеческая цивилизация в настоящее время ещё не достигла типа I, так как способна использовать только часть энергии, которая имеется на Земле. Текущее состояние человеческой цивилизации, таким образом, можно назвать типом 0. Оригинальная версия шкалы Кардашёва не предусматривала промежуточных значений, однако Карл Саган предложил интерполяцией и экстраполяцией расширить применимость шкалы, превратив её из ранговой в абсолютную.

Саган использовал следующую формулу: <math>K = \frac{\lg_{}{W}-6} {10}</math>,

где К — рейтинг цивилизации, W — её энергопотребление в ваттах.

По состоянию на 2007 год, значение по шкале Кардашёва составляет примерно 0,72, рассчитанное по формуле Сагана с использованием диаграммы потребления на 2007 год. Важно отметить, что это значение 0,72 соответствует тому, что человечество использует около 0,16 % от общего объёма энергетического бюджета планеты (10¹⁶ Вт).

Год	Производство энергии			Значение по шкале Кардашёва
	ЭксаДжоулей/год	ТВт	Тонн нефтяного эквивалента/год
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	680	22	16 300 000 000	0.73

Описание типов

Тип 1

Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью, получаемой планетой от центральной звезды и энергетических источников самой планеты. Оценка энергопотребления — примерно 10¹⁶−10¹⁷ Вт.

Тип 2

Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью центральной звезды планетной системы. Оценка энергопотребления — примерно 4 ·10²⁶ Вт. Одна из гипотетических форм цивилизации второго типа — цивилизация осуществившая строительство сферы Дайсона вокруг своей звезды (также возможно строительство других астроинженерных сооружений).

Тип 3

Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью галактики. Оценка энергопотребления — примерно 4 ·10³⁷ Вт.

Не входящий в теорию Тип 4

Цивилизация, энергопотребление которой сравнимо с мощностью вселенной. Оценка энергопотребления — 10⁴⁹−10⁵⁰ Вт.

Шкала писателя-фантаста Хельге Каутца

Переработанная шкала, включающая новые типы, по версии писателя-фантаста Хельге Каутца:

Цивилизация 0 типа: Цивилизации 0 типа являются пред-индустриальными или, в лучшем случае, цивилизациями на первом этапе космической экспансии. Данный тип использует большую часть доступных энергетических ресурсов планеты. Наиболее близким аналогом будет человечество в начале XXI века. Возможно, многие цивилизации этого типа самоуничтожаются в процессе перехода на новый уровень развития.

Цивилизация I типа: Планетарная цивилизация использует ресурсы своей планеты полностью. Планеты её звёздной системы колонизируются, становясь частью ресурсной базы. Очень часто данный этап становится для цивилизации ловушкой. Она входит в состояние самодостаточности, направляя ресурсы на виртуальное развитие, вместо дальнейшей экспансии. Многие цивилизации данного типа прекращают своё существование вследствие катастрофических изменений родной звезды — например, превращения её в новую или сверхновую звезду.

Цивилизация II типа: Такие цивилизации очень редки и встречаются не часто. Как правило, они существуют уже несколько миллионов лет. Они используют всю доступную энергию их звездной системы и уже смогли осуществить межзвездные путешествия и колонизации планет в других звездных системах. Цивилизации II типа пережили свою юность, преодолели неспокойное время. Шансы продолжить своё развитие резко возрастают в этой точке.

Цивилизация III типа: Определяется как цивилизация, которая способна использовать энергию всей галактики. Они редко встречаются даже на вселенском масштабе. Даже по чрезмерно либеральной оценке их число во всех известных галактических кластерах не будет превышать сотню. Этот уровень практически не достижим для одного вида. Чтобы достичь такого уровня развития, требуется объединение в единое целое многих рас.

Цивилизация IV типа: Данный тип цивилизации может использовать весь объём доступной энергии галактических сверхскоплений.

Цивилизация V/Vb типа: Любая цивилизация, которая продвинулась до этой точки, получит доступ ко всей доступной энергии Вселенной. Теоретически, они вполне смогут изменять некоторые или все физические законы этой вселенной.

Цивилизация VI типа: Полностью гипотетическая цивилизация, которая может использовать энергию нескольких вселенных, изменять в них физические законы и даже предотвратить тепловую смерть родной вселенной, чтобы существовать вечно.

Цивилизация VII типа: Самая сложная сущность Мира — предел развития всех цивилизаций в Мире — идеальная разумная осознающая сущность. Мир определяется как сущность, которая удовлетворяет трем параметрам: логичность, целостность и единственность.

Критика

Утверждалось, что, поскольку мы не можем понять развитые цивилизации, то мы и не можем предсказать их поведение, таким образом, визуализация Кардашёва, возможно, не будет отражать то, что реально происходит с передовой цивилизацией. Этот аргумент был в частности представлен в книге Evolving the Alien: The Science of Extraterrestrial Life.

Также, поскольку шкала Кардашёва связывает уровень цивилизации с энергией, которую она способна использовать, она «наказывает» цивилизации, которые повышают эффективность использования энергии или не стремятся к энергетической экспансии.

Вполне вероятно также, что само распределение уровня развития цивилизаций по уровню потребления энергии (по возрастающей) совершенно некорректно, так как наиболее вероятно как раз снижение общего энергопотребления цивилизации с повышением уровня технологий. Следовательно, нужно говорить не о возрастании постоянного энергопотребления до уровня, сравнимого с мощностью галактики либо, в крайнем случае, Вселенной, а о возможности получения любого доступного в принципе количества энергии в случае необходимости.

Интересный факт

В юбилейном издании «Наука и техника СССР в 1917—1987. Хроника» (М.: Наука, 1987) классификация Кардашёва указана как одно из важнейших достижений советской науки в 1964 году (с. 185).

См. также

• Трансгуманизм
• Будущее
• Технологическая сингулярность
• KIC 8462852

Литература

• Кардашёв Н. С. Космология и цивилизации //Древняя астрономия: небо и человек. — 1997.
• Holdren, John P.; Carl Kaysen. [www.amacad.org/publications/bulletin/fall2003/holdren.pdf Environmental Change and the Human Condition] (PDF). Bulletin Fall 24–31 (2003). Проверено 10 августа 2006. [www.webcitation.org/6ERgmH8Ye Архивировано из первоисточника 15 февраля 2013].
• Бережной С. В (май 2012). «[www.mirf.ru/Articles/art5166.htm Толкование сверхцивилизаций]». «Мир фантастики» 105.

Отрывок, характеризующий Шкала Кардашёва

В назначенный час обеда, однако, князь Андрей уже входил в собственный, небольшой дом Сперанского у Таврического сада. В паркетной столовой небольшого домика, отличавшегося необыкновенной чистотой (напоминающей монашескую чистоту) князь Андрей, несколько опоздавший, уже нашел в пять часов собравшееся всё общество этого petit comite, интимных знакомых Сперанского. Дам не было никого кроме маленькой дочери Сперанского (с длинным лицом, похожим на отца) и ее гувернантки. Гости были Жерве, Магницкий и Столыпин. Еще из передней князь Андрей услыхал громкие голоса и звонкий, отчетливый хохот – хохот, похожий на тот, каким смеются на сцене. Кто то голосом, похожим на голос Сперанского, отчетливо отбивал: ха… ха… ха… Князь Андрей никогда не слыхал смеха Сперанского, и этот звонкий, тонкий смех государственного человека странно поразил его.
Князь Андрей вошел в столовую. Всё общество стояло между двух окон у небольшого стола с закуской. Сперанский в сером фраке с звездой, очевидно в том еще белом жилете и высоком белом галстухе, в которых он был в знаменитом заседании государственного совета, с веселым лицом стоял у стола. Гости окружали его. Магницкий, обращаясь к Михайлу Михайловичу, рассказывал анекдот. Сперанский слушал, вперед смеясь тому, что скажет Магницкий. В то время как князь Андрей вошел в комнату, слова Магницкого опять заглушились смехом. Громко басил Столыпин, пережевывая кусок хлеба с сыром; тихим смехом шипел Жерве, и тонко, отчетливо смеялся Сперанский.
Сперанский, всё еще смеясь, подал князю Андрею свою белую, нежную руку.
– Очень рад вас видеть, князь, – сказал он. – Минутку… обратился он к Магницкому, прерывая его рассказ. – У нас нынче уговор: обед удовольствия, и ни слова про дела. – И он опять обратился к рассказчику, и опять засмеялся.
Князь Андрей с удивлением и грустью разочарования слушал его смех и смотрел на смеющегося Сперанского. Это был не Сперанский, а другой человек, казалось князю Андрею. Всё, что прежде таинственно и привлекательно представлялось князю Андрею в Сперанском, вдруг стало ему ясно и непривлекательно.
За столом разговор ни на мгновение не умолкал и состоял как будто бы из собрания смешных анекдотов. Еще Магницкий не успел докончить своего рассказа, как уж кто то другой заявил свою готовность рассказать что то, что было еще смешнее. Анекдоты большею частью касались ежели не самого служебного мира, то лиц служебных. Казалось, что в этом обществе так окончательно было решено ничтожество этих лиц, что единственное отношение к ним могло быть только добродушно комическое. Сперанский рассказал, как на совете сегодняшнего утра на вопрос у глухого сановника о его мнении, сановник этот отвечал, что он того же мнения. Жерве рассказал целое дело о ревизии, замечательное по бессмыслице всех действующих лиц. Столыпин заикаясь вмешался в разговор и с горячностью начал говорить о злоупотреблениях прежнего порядка вещей, угрожая придать разговору серьезный характер. Магницкий стал трунить над горячностью Столыпина, Жерве вставил шутку и разговор принял опять прежнее, веселое направление.
Очевидно, Сперанский после трудов любил отдохнуть и повеселиться в приятельском кружке, и все его гости, понимая его желание, старались веселить его и сами веселиться. Но веселье это казалось князю Андрею тяжелым и невеселым. Тонкий звук голоса Сперанского неприятно поражал его, и неумолкавший смех своей фальшивой нотой почему то оскорблял чувство князя Андрея. Князь Андрей не смеялся и боялся, что он будет тяжел для этого общества. Но никто не замечал его несоответственности общему настроению. Всем было, казалось, очень весело.
Он несколько раз желал вступить в разговор, но всякий раз его слово выбрасывалось вон, как пробка из воды; и он не мог шутить с ними вместе.
Ничего не было дурного или неуместного в том, что они говорили, всё было остроумно и могло бы быть смешно; но чего то, того самого, что составляет соль веселья, не только не было, но они и не знали, что оно бывает.
После обеда дочь Сперанского с своей гувернанткой встали. Сперанский приласкал дочь своей белой рукой, и поцеловал ее. И этот жест показался неестественным князю Андрею.
Мужчины, по английски, остались за столом и за портвейном. В середине начавшегося разговора об испанских делах Наполеона, одобряя которые, все были одного и того же мнения, князь Андрей стал противоречить им. Сперанский улыбнулся и, очевидно желая отклонить разговор от принятого направления, рассказал анекдот, не имеющий отношения к разговору. На несколько мгновений все замолкли.
Посидев за столом, Сперанский закупорил бутылку с вином и сказав: «нынче хорошее винцо в сапожках ходит», отдал слуге и встал. Все встали и также шумно разговаривая пошли в гостиную. Сперанскому подали два конверта, привезенные курьером. Он взял их и прошел в кабинет. Как только он вышел, общее веселье замолкло и гости рассудительно и тихо стали переговариваться друг с другом.
– Ну, теперь декламация! – сказал Сперанский, выходя из кабинета. – Удивительный талант! – обратился он к князю Андрею. Магницкий тотчас же стал в позу и начал говорить французские шутливые стихи, сочиненные им на некоторых известных лиц Петербурга, и несколько раз был прерываем аплодисментами. Князь Андрей, по окончании стихов, подошел к Сперанскому, прощаясь с ним.
– Куда вы так рано? – сказал Сперанский.
– Я обещал на вечер…
Они помолчали. Князь Андрей смотрел близко в эти зеркальные, непропускающие к себе глаза и ему стало смешно, как он мог ждать чего нибудь от Сперанского и от всей своей деятельности, связанной с ним, и как мог он приписывать важность тому, что делал Сперанский. Этот аккуратный, невеселый смех долго не переставал звучать в ушах князя Андрея после того, как он уехал от Сперанского.
Вернувшись домой, князь Андрей стал вспоминать свою петербургскую жизнь за эти четыре месяца, как будто что то новое. Он вспоминал свои хлопоты, искательства, историю своего проекта военного устава, который был принят к сведению и о котором старались умолчать единственно потому, что другая работа, очень дурная, была уже сделана и представлена государю; вспомнил о заседаниях комитета, членом которого был Берг; вспомнил, как в этих заседаниях старательно и продолжительно обсуживалось всё касающееся формы и процесса заседаний комитета, и как старательно и кратко обходилось всё что касалось сущности дела. Он вспомнил о своей законодательной работе, о том, как он озабоченно переводил на русский язык статьи римского и французского свода, и ему стало совестно за себя. Потом он живо представил себе Богучарово, свои занятия в деревне, свою поездку в Рязань, вспомнил мужиков, Дрона старосту, и приложив к ним права лиц, которые он распределял по параграфам, ему стало удивительно, как он мог так долго заниматься такой праздной работой.


На другой день князь Андрей поехал с визитами в некоторые дома, где он еще не был, и в том числе к Ростовым, с которыми он возобновил знакомство на последнем бале. Кроме законов учтивости, по которым ему нужно было быть у Ростовых, князю Андрею хотелось видеть дома эту особенную, оживленную девушку, которая оставила ему приятное воспоминание.
Наташа одна из первых встретила его. Она была в домашнем синем платье, в котором она показалась князю Андрею еще лучше, чем в бальном. Она и всё семейство Ростовых приняли князя Андрея, как старого друга, просто и радушно. Всё семейство, которое строго судил прежде князь Андрей, теперь показалось ему составленным из прекрасных, простых и добрых людей. Гостеприимство и добродушие старого графа, особенно мило поразительное в Петербурге, было таково, что князь Андрей не мог отказаться от обеда. «Да, это добрые, славные люди, думал Болконский, разумеется, не понимающие ни на волос того сокровища, которое они имеют в Наташе; но добрые люди, которые составляют наилучший фон для того, чтобы на нем отделялась эта особенно поэтическая, переполненная жизни, прелестная девушка!»
Князь Андрей чувствовал в Наташе присутствие совершенно чуждого для него, особенного мира, преисполненного каких то неизвестных ему радостей, того чуждого мира, который еще тогда, в отрадненской аллее и на окне, в лунную ночь, так дразнил его. Теперь этот мир уже более не дразнил его, не был чуждый мир; но он сам, вступив в него, находил в нем новое для себя наслаждение.
После обеда Наташа, по просьбе князя Андрея, пошла к клавикордам и стала петь. Князь Андрей стоял у окна, разговаривая с дамами, и слушал ее. В середине фразы князь Андрей замолчал и почувствовал неожиданно, что к его горлу подступают слезы, возможность которых он не знал за собой. Он посмотрел на поющую Наташу, и в душе его произошло что то новое и счастливое. Он был счастлив и ему вместе с тем было грустно. Ему решительно не об чем было плакать, но он готов был плакать. О чем? О прежней любви? О маленькой княгине? О своих разочарованиях?… О своих надеждах на будущее?… Да и нет. Главное, о чем ему хотелось плакать, была вдруг живо сознанная им страшная противуположность между чем то бесконечно великим и неопределимым, бывшим в нем, и чем то узким и телесным, чем он был сам и даже была она. Эта противуположность томила и радовала его во время ее пения.