چه زمانی بشریت به تمدن نوع اول تبدیل خواهد شد؟

مقاله جدید محدودیت‌های ما را بررسی می‌کند.

چندین روش وجود دارد که بتوانیم پیشرفت تمدن بشری را اندازه‌گیری کنیم: رشد جمعیت، ظهور و سقوط امپراتوری‌ها، توانایی تکنولوژیکی ما برای دستیابی به ستاره ها.

اما یک معیار ساده محاسبه میزان انرژی مصرفی انسان در هر زمان معین است. با گسترش و پیشرفت بشریت، توانایی ما در مهار انرژی یکی از مفیدترین مهارتهای ماست.

اگر کسی فرض کند که تمدن‌های سیارات دیگر ممکن است مهارت‌های مشابهی داشته باشند، مصرف انرژی یک گونه معیار تقریبی خوبی برای توانایی فن‌آوری آن است. این ایده پشت مقیاس کارداشف است.

اخترفیزیکدان روسی نیکلای کارداشف این مقیاس را در سال 1964 پیشنهاد کرد. او تمدنها را به سه نوع طبقه‌بندی کرد: سیاره‌ای، ستاره‌ای و کهکشانی.

گونه‌ای از نوع I می‌تواند انرژی را در مقیاسی برابر با مقدار انرژی ستاره‌ای مهار کند که به سیاره اصلی خود می‌رسد. گونه‌های نوع دوم می‌توانند انرژی را در مقیاس ستاره اصلی خود مهار کنند و نوع III می‌تواند انرژی کهکشان خود را مهار کند.

این ایده بیشتر توسط کارل ساگان رایج شد که به جای سه نوع ساده، مقیاس اندازه‌گیری پیوسته را پیشنهاد کرد.

پس ما چه نوع تمدنی هستیم؟ اگرچه انسان‌ها مقدار زیادی انرژی مصرف می‌کنند، اما معلوم شد که ما حتی واجد شرایط نوع I نیستیم.

به طور متوسط ​​حدود 1016 وات انرژی خورشیدی به زمین می‌رسد و بشر در حال حاضر حدود 1013 وات مصرف می‌کند. در مقیاس ساگان، این عدد ما را در حال حاضر در حدود 0.73 قرار می‌دهد.

برای دسته‌ای از نخستین‌های تکامل یافته بد نیست، اما یک سوال جالب را ایجاد می‌کند. آیا حتی می‌توانیم به حد نوع I برسیم؟ به هر حال، ما نمی‌توانیم تمام نور خورشیدی را که به زمین می‌رسد جذب کنیم و همچنان یک سیاره قابل سکونت داشته باشیم.

سه نوع تمدن کاردشف. (ویکی‌پدیا، cc-by-sa 3.0)

این سوال در مقاله‌ای که اخیراً در arXiv ارسال شده است مورد بررسی قرار گرفته است. این مقاله به سه منبع اصلی انرژی می‌پردازد: سوخت‌های فسیلی، هسته‌ای و تجدیدپذیر و رشد بالقوه آنها را در طول زمان محاسبه می‌کند.

از یک طرف، رسیدن به نوع I بسیار آسان به نظر می‌رسد. تولید انرژی را سرلوحه کار خود قرار دهید و در نهایت به آن خواهید رسید. اما هر نوع منبع انرژی محدودیتهایی دارد.

در یک مورد شدید، مانند سوزاندن هر اونس سوخت فسیلی که می‌توانیم، می‌تواند منجر به سطحی از تغییرات آب و هوایی شود که می‌تواند همه ما را در یک فیلتر به اصطلاح بزرگ به پایان برساند. اگر منقرض شده باشید نمی‌توانید به یک تمدن نوع اول تبدیل شوید.

بنابراین این تیم رویکردی ظریف‌تر را اتخاذ می‌کند و محدودیت‌های فیزیکی هر نوع منبع انرژی را تجزیه و تحلیل می‌کند و آن‌ها را در برابر نیاز به محدود کردن تغییرات آب‌وهوایی و سطوح آلودگی که توسط کنوانسیون چارچوب سازمان ملل متحد در مورد تغییرات آب و هوا و آژانس بین‌المللی انرژی مشخص شده است، متعادل می‌کند.

آنها دریافتند که حتی با محدودیتهای واقع‌بینانه، ممکن است بشریت به سطح نوع یک برسد. نکته منفی این است که حداقل تا سال 2371 به آن سطح نخواهیم رسید.

این لزوما چیز بدی نیست. مقیاس کارداشف ابزاری بسیار صریح برای اندازه‌گیری مقیاس فناوری انسانی است.

در حالی که تمدن‌های پیشرفته به انرژی قابل توجهی نیاز دارند، ما دیده‌ایم که چگونه پیشرفت‌ها در محاسبات کم مصرف و افزایش کارایی به ما امکان می‌دهد مصرف انرژی خود را کاهش یا صاف کنیم و در عین حال به پیشرفت تکنولوژیک ادامه دهیم.

در حالی که این مطالعه نشان می‌دهد که چگونه می‌توانیم به یک تمدن نوع اول تبدیل شویم، این امکان وجود دارد که وقتی متوجه شویم که نیازی به این کار نداریم، واقعاً پیشرفته باشیم.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

When Will Humanity Become a Type I Civilization? A New Paper Explores Our Limits

BRIAN KOBERLEIN, UNIVERSE TODAY

20 APRIL 2022

https://www.sciencealert.com/astrophysicists-estimate-when-humanity-could-become-a-type-i-civilization