science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Wanneer wordt de mensheid een Type I-beschaving?

Drie soorten Kardeshev-beschavingen. Krediet:Wikipedia, CC-BY-SA 3.0

Er zijn verschillende manieren waarop we de vooruitgang van de menselijke beschaving kunnen meten. Bevolkingsgroei, de opkomst en ondergang van rijken, ons technologisch vermogen om naar de sterren te reiken. Maar een eenvoudige maatregel is om de hoeveelheid energie te berekenen die mensen op een bepaald moment gebruiken. Naarmate de mensheid zich heeft verspreid en vooruit is gegaan, is ons vermogen om energie te benutten een van onze nuttigste vaardigheden. Als je aanneemt dat beschavingen op andere planeten over vergelijkbare vaardigheden beschikken, is het energieverbruik van een soort een goede ruwe maatstaf voor zijn technologische bekwaamheid. Dit is het idee achter de Kardashev-schaal.

De Russische astrofysicus Nikolai Kardashev stelde de schaal voor in 1964. Hij categoriseerde beschavingen in drie typen:planetaire, stellaire en galactische. Een type I-soort is in staat om energie te benutten op een schaal die gelijk is aan de hoeveelheid stellaire energie die zijn thuisplaneet bereikt. Type II-soorten kunnen energie benutten op de schaal van hun thuisster, en Type III kan de energie van hun eigen melkwegstelsel benutten. Het idee werd verder gepopulariseerd door Carl Sagan, die een continue meetschaal voorstelde in plaats van slechts drie typen.

Dus wat voor soort beschaving zijn wij? Hoewel mensen enorm veel energie verbruiken, blijkt dat we niet eens type I zijn. Ongeveer 10 16 Watt zonne-energie bereikt de aarde gemiddeld en de mensheid gebruikt momenteel ongeveer 10 13 Watt. Op de glijdende schaal van Sagan, dat brengt ons momenteel op ongeveer 0,73. Niet slecht voor een stel geëvolueerde primaten, maar het roept een interessante vraag op. Kunnen we zelfs Type I bereiken? We kunnen immers niet al het zonlicht dat de aarde bereikt opvangen en toch een bewoonbare planeet hebben.

Deze vraag wordt bestudeerd in een paper die onlangs op Arxiv is geplaatst. Het document kijkt naar de drie primaire energiebronnen:fossiele brandstoffen, nucleair en hernieuwbaar, en berekent hun potentiële groei in de tijd. Aan de ene kant lijkt het vrij eenvoudig om Type I te bereiken. Maak van de productie van energie uw topprioriteit en u komt er uiteindelijk wel. Maar elk type energiebron heeft zijn beperkingen. In een extreem geval, zoals het verbranden van elk grammetje fossiele brandstof dat we kunnen, kan dit leiden tot een niveau van klimaatverandering dat ons allemaal in een zogenaamd Groot Filter zou kunnen belanden. Je kunt geen Type I-beschaving worden als je uitgestorven bent.

Daarom kiest het team voor een meer genuanceerde benadering, waarbij de fysieke beperkingen van elk type energiebron worden geanalyseerd en deze worden afgewogen tegen de noodzaak om de klimaatverandering en de vervuilingsniveaus te beperken, zoals uiteengezet door het Raamverdrag van de Verenigde Naties inzake klimaatverandering en het Internationaal Energieagentschap. Ze ontdekten dat het zelfs met realistische beperkingen voor de mensheid mogelijk is om een ​​Type I-niveau te bereiken. Het nadeel is dat we dat niveau pas ten minste 2371 zullen bereiken.

That isn't necessarily a bad thing. The Kardashev Scale is a very blunt tool for measuring the scale of human technology. While advanced civilizations require significant energy, we have seen how advances in low-power computing and increased efficiency allow us to decrease or flatten our energy consumption while continuing to advance technologically. While this study shows how we could become a Type I civilization, it's possible that we'll be truly advanced when we realize we don't need to.