Connect
To Top

Skala Kardaszewa, czyli stopnie rozwoju cywilizacji

Opowiadając o tematyce kosmicznej nie sposób nie wspomnieć o pewnym rosyjskim astronomie Mikołaju Kardaszewie, który zapoczątkował pewną umowną skalę zaawansowania inteligentnej cywilizacji. Założył on całkiem słusznie, że wraz z rozwojem wzrasta zapotrzebowanie na energię. To właśnie ona stała się wyznacznikiem, za pomocą którego wytyczono kilka poziomów rozwoju cywilizacji.

Oparcie stopnia rozwoju o ilość wykorzystywanej energii nie jest pozbawione logiki. Pozwala bowiem uniwersalnie ocenić rozwój technologiczny każdej hipotetycznej cywilizacji. Skala Kardaszewa nie powstała po to, byśmy mogli cieszyć oczy stale rosnącym wskaźnikiem naszego własnego rozwoju, ale by móc w miarę obiektywnie ocenić ewentualną cywilizację obcych, którą kiedyś gdzieś moglibyśmy napotkać. Ciekawostką jest, że tym razem pisarze science-fiction nie byli pierwsi, a kolejne, fikcyjne już stopnie rozwoju cywilizacji, utworzyli na podstawie tych wymyślonych przez Mikołaja Kardaszewa już w 1964 roku. Do tego jednak dojdziemy.

Poziomy główne

Mikołaj Kardaszew wyróżnił cztery główne poziomy swojej skali. Typ zerowy został przez nas osiągnięty już ponad dwa tysiące lat temu, a zakłada on istnienie podstawowych umiejętności cywilizacyjnych, takich, jak zorganizowanie życia miejskiego, posiadanie pisma, rozwinięcie handlu, a także sposób organizacji terytorium. Uznaje się, że jako pierwsza ten poziom osiągnęła cywilizacja Starożytnego Egiptu. Oczywiście w tej chwili całą ludzkość uznaje się już jako jedną cywilizację, bez wyodrębniania poszczególnych kultur czy narodowości. Warto również wiedzieć, że w 2010 roku nasz wskaźnik na Skali Kardaszewa wynosił dokładnie 0,72, a Michio Kaku, jeden z najgenialniejszych fizyków teoretycznych, prognozuje, że kolejny poziom rozwoju osiągniemy już w roku 2100.

Czym jednak jest typ pierwszy? Zakłada on, że cywilizacja wykorzystuje i przetwarza ilość energii równą tej, która dociera ze Słońca do Ziemi. Inaczej mówiąc, gdybyśmy każdy centymetr kwadratowy planety pokryli panelami słonecznymi i wykluczyli straty energii, osiągnęlibyśmy poziom pierwszy. Skala Kardaszewa nie narzuca jednak źródeł energii – chodzi jedynie o wykorzystywaną ilość. Dla poszczególnych typów określone są również możliwości, jakie posiadałaby dana cywilizacja. Możemy zatem przypuszczać, że w dwudziestym drugim wieku trzęsienia ziemi, huragany i inne katastrofy naturalne zostaną znacznie ograniczone, a wszystko to przez znacznie większą kontrolę nad własną planetą. Na porządku dziennym będzie również fuzja termojądrowa, nad którą obecnie pracuje cała masa naukowców. Te możliwości będą za sobą niosły kolejne etapy kolonizacji kosmosu – mając do dyspozycji tak wydajne źródło energii, jakim jest fuzja termojądrowa, nie będziemy ograniczani przez wiele współczesnych problemów.

skala kardaszewa

Kontrola

Mikołaj Kardaszew na swojej skali wyróżnił jeszcze dwa typy. Typ drugi zakłada, że cywilizacja wykorzystuje energię równą tej produkowanej przez całą gwiazdę. Najskuteczniejszym sposobem osiągnięcia tego poziomu byłoby utworzenie tak zwanej Sfery Dysona. Hipotetyczna struktura jest swoistym płaszczem, który w całości przykryłby Słońce, pochłaniając tym samym całą produkowaną przez niego energię. Oczywiście nie jest to wymóg, ale naszych ziemskich zasobów nie wystarczy na tyle, by obejść się bez utworzenia choćby cząstkowej struktury tego typu. Nie musi to być sfera, ale na przykład pierścień orbitujący wokół gwiazdy. Koncept taki nazywa się Pierścieniem Nivena, ale co ciekawe, jego rola nie ogranicza się do pobieranie energii. Taki pierścień stałby się naszym nowym domem. Umieszczenie go w odpowiedniej odległości zagwarantowałoby ziemskie warunki, a sam ruch obrotowy utworzyłby siłę zastępującą grawitację.

Oczywiście to tylko fikcja. W rzeczywistości stworzenie konstrukcji podobnej do Pierścienia Nivena wymagałoby znacznie więcej zasobów, niż hipotetycznie posiadać mogłaby cywilizacja typu drugiego. Nie zmienia to jednak faktu, że same możliwości takiej cywilizacji byłby ogromne. Nie mielibyśmy problemu z podróżami międzygwiezdnymi, zaś Układ Słoneczny prawdopodobnie byłby nieco bardziej zaludniony, niż teraz. Inną możliwością jest stworzenie tak zwanego Superkomputera Matrioszki, czyli struktury podobnej do Pierścienia Nivena, która jednak byłaby po prostu bardzo wydajnym komputerem. Byłby on w stanie symulować całe Wszechświaty i co ciekawe, żadne prawo fizyki nie stoi na przeszkodzie w realizacji takiego pomysłu. To prawdopodobieństwo poniekąd wyjaśnia, dlaczego Elon Musk twierdził, że istnieje duża szansa, iż my sami żyjemy w symulacji. Ten poziom mielibyśmy osiągnąć już za osiemset lat. Całkiem niedługo.

skala kardaszewa

Cel ostateczny

Naukowa Skala Kardaszewa kończy się na typie trzecim, który zakłada wykorzystywanie całej energii produkowanej przez galaktykę – źródłami miałyby być nie tylko zwykłe gwiazdy, ale również gwiazdy neutronowe, czy nawet czarne dziury. Michio Kaku twierdzi, że do takiego poziomu potrzeba nam jedynie kolejnych dziesięciu tysięcy lat. W skali Wszechświata to zaledwie mgnienie oka. Dlaczego więc wciąż nie zaobserwowaliśmy śladów istnienia jakiejś pozaziemskiej cywilizacji? Jeśli ktoś nie słyszał o Paradoksie Fermiego, zapraszam do wpisu sprzed kilku tygodni.

Jednakże pisarze science-fiction nie byliby sobą, gdyby pozostawili dzieło Mikołaja Kardaszewa nienaruszone. Isaac Asimov dodał kolejne cztery typy – pierwsze dwa zakładają wykorzystywanie energii całej supergromady galaktyk, a następnie całego Wszechświata. Fani serialu Star Trek prawdopodobnie kojarzą cywilizację Q – wiedzcie, że znajduje się ona właśnie na czwartym poziomie skali. Ostatnie dwa zakładają prawdziwość tak zwanej teorii wieloświatów – cywilizacja poziomu szóstego mogłaby wykorzystywać energię wielu różnych wszechświatów, zaś poziom siódmy gwarantowałby boskość. Nic powyżej nie ma już logicznego sensu, ponieważ boskość oznacza po prostu nieograniczone zasoby energii. Nie zapominajmy jednak, że są to poziomy fikcyjne. Chociaż fajnie jest odnajdywać w dziełach kultury odniesienia do Skali Kardaszewa, warto pamiętać, że znaczna ich część dotyczy właśnie tej dodatkowej, fikcyjnej części. Jest ona po prostu bardziej atrakcyjna.

Einstein stwierdził kiedyś, że – parafrazując – wyobraźnia jest ważniejsza od wiedzy, ponieważ pozwala wymyślać rzeczy, które jeszcze nie istnieją. W ten sposób Skala Kardaszewa może być uzupełniana o kolejne poziomy znajdujące się gdzieś w jej środku, ogranicza nas bowiem jedynie inwencja twórcza. Sam temat dalekiej przyszłości obfituje w naprawdę wiele ciekawych pojęć, których nie sposób przytoczyć w jednym artykule. Warto jednak pogrzebać na własną rękę, bo uświadomienie sobie maleńkości człowieka na tle Wszechświata daje zupełnie nowe spojrzenie na rzeczywistość. Na zakończenie podrzucam link do krótkiego, ale ciekawego artykułu o Sferze Dysona.

More in Nauka