卡尚雷德队

2021-05-07 04:45:40

跳转到导航跳跃以搜索Kardashev Scale是一种测量文明的方法,基于它能够使用的能量量来测量文明的技术进步水平。该措施由苏联天文学家Nikolai Kardashev于1964年提出。

一种I型文明,也称为行星文明 - 可以使用和存储其行星上可用的所有能量。

II型文明,也称为恒星文明 - 可以在其行星系统的规模上使用和控制能量。

III型文明,也称为银河文明 - 可以控制其整个主持人星系的规模的能量。

IV型文明,也称为普遍文明,可以控制其整个宿主宇宙规模的能量。 [2]

ω或型V文明,也称为多普遍文明,可以控制多个宇宙规模的能量,并且可以创建宇宙。 [2]

1964年,Kardashev根据每个供电量的级别定义了三个文明级别:

文明的技术水平为"接近地球上达到的水平,能耗为≈4×10 19 erg / sec" (4×10 12瓦)。目前,I类型的文明通常被定义为可以利用落在行星上的所有能量从其父母之星(用于地球 - 太阳系,这个值接近1.74×10 17瓦),这大约是四个数量级高于目前在地球上达到的量,能耗为≈2×10 13瓦特。天文学家Guillermo A. LEMARCHAND作为当代陆地文明附近的水平,能量能力相当于地球上的太阳态度,10 16到10瓦特之间。 [3]

一种能够利用由自己的星形辐射的能量的文明 - 例如,成功建设的暂停球体或matrioshka脑的阶段 - 在≈4×10 33 erg / sec的能量消耗。 LEMARCHAND将其视为能够使用和引导其明星的整个辐射输出的文明。然后,能量使用将与太阳的亮度相媲美,约4×10 33 erg / sec(4×10 26瓦)。 [3]

拥有能源在其自身的星系规模中拥有能源的文明,能量消耗量为≈4×10 44 erg / sec。 LEMARCHAND作为一种文明,可以访问与整个银河系的光度相当的功率,约4×10 44 erg / sec(4×10 37瓦)。 [3]

卡德拉德夫认为,4型文明是不可能的,所以他没有过去类型3.然而,已经提出了新的类型(0,IV,V,VI)。

在当前,人类尚未达到1型文明状态。物理学家和未来主义Michio Kaku建议,如果人类每年的平均速度增加他们的能源消耗,则可以在100-200年内获得I型状态,在几千年内键入II型现状,在100,000至一百万年内键入III型状态。 [4]

Carl Sagan建议通过在I型(10 16 W),II(106瓦)和III(10 36 W)中的上述值内容来定义中间值(在Kardashev' s原始刻度中)。会产生公式

价值k是文明' s卡拉德夫额定值和p是它在瓦特中使用的电源。使用这种外推,A"类型0" Kardashev没有定义的文明将控制大约1兆瓦的权力,人性'截至1973年的文明类型约为0.7(显然使用10 Terawatts(TW)作为20世纪70年代人类的价值)。 [5]

2018年,世界总能源消耗量为13864.9 MTOE(161,249 TWH),[6]相当于平均功耗为18.40 TW或0.73的Sagan' Interpatallated Kardashev Scale。

2015年,一项关于银河中红外排放的研究得出了结论,"卡卡德夫Type-III文明是非常罕见的,也不存在于当地宇宙中的" [7]

2016年,Centauri Dreams网站的作者Paul Gilster描述了一种显然来自星HD 164595的信号,如通过外星生命形生产,所以需要I型或II型文明的力量。 [8]然而,2016年8月,发现信号'起源很可能是一颗军事卫星绕地球。 [9]

融合功率的大规模应用。根据质量能量等效,我的类型意味着每秒将大约2千克物质的转换为能量。理论上,通过将大约280kg的氢气熔化为每秒氦,理论上可以实现等效的能量释放,[10]大致相当于8.9×10 9千克/年的速率。一千米的水含有约101千克的氢,地球'海洋含有约1.3×10 9立方公里的水,这意味着地球上的人类可以在地质时间尺度上维持这种消耗率。可用氢的条款。

大量的反物质将有一种机制,以产生高于当前技术水平的若干大小的功率。 [引用所需]在抗体回碰撞中,颗粒的整个静止质量被转换为辐射能量。它们的能量密度(每质量释放的能量)大约比使用核裂变的四个数量级,大约比融合的最佳产量大约两个数量级。 [11]用1千克物质的1千克抗物质的反应产生1.8×10 17 J(180个Petajoules)的能量。虽然有时建议的反物质是能量来源,但这并不可行。根据目前对物理定律的理解,人工制作的反物质 - 涉及首先将能量转化为质量,这不会产生净能量。人工创造的反物质仅用作为能量存储媒介,而不是作为能源的媒介,除非未来的技术发展(与禁区违反禁止反物质的CP违反反物质),允许将普通物转换为反物质。从理论上讲,人类可能在未来具有培养和收获许多天然存在的反物质来源的能力。 [13] [14] [15]

通过使用太阳能电池和集中太阳能或间接通过生物燃料,风和水力发电,通过将阳光转换为电力,通过将阳光转换为电力。没有已知人类文明使用相当于地球和#39; S总吸收的太阳能的方式,而不完全涂覆具有人造结构的表面,这是不可行的,这与当前技术不可行。但是,如果文明构建了非常大的基于空间的太阳能卫星,I型电源水平可能会变得可实现 - 这些可能将阳光转换为微波功率和光束到地球上的收集器。

II型文明可以使用I型文明采用的相同技术,但在大量行星系统中应用于大量行星。

戴森球体或Dyson Swarm和类似的构建体是最初由Freeman Dyson描述的假设的植物,作为轨道太阳能卫星系统,意味着完全封闭一颗星,并捕获其大多数或所有能量输出。 [16]

产生可用能量的另一种方法是将恒星质量馈送到黑洞中,并收集由增孔盘发射的光子。 [17] [18]较少的异国情调只是捕获已经从吸积盘逃逸的光子,减少了黑洞'秒的角动量;这被称为猪肉过程。

星级提升是一种过程,即先进的文明可以以受控的方式去除一部分明星'以一种其他用途的方式。

反物质可能被制作为许多兆的工程过程(例如上述明星提升)的工业副产品,因此可以再循环。 [所需的引用]

在足够大的恒星的多星级系统中,吸收每个单独的明星的输出的小但大部分。

III型文明可能使用II型文明采用的相同技术,但单独应用于一个或多个星系的所有可能的星星。 [19]

它们还可以挖掘从超迹线孔中释放的能量,这些黑洞被认为存在于大多数星系的中心。

白色孔,如果它们存在,从理论上可以提供大量的能量来收集推进的问题。

捕获伽马射线突发的能量是高度先进的文明的一种理论上可能的电源。

Quasars的排放与小型活性星系的排放相当,如果可收集,则可以提供巨大的电源。

人类文明有很多历史例子,正在进行大规模的过渡,例如工业革命。卡尚雷德比例水平之间的过渡可能代表着类似地戏剧性的社会动荡,因为他们需要超过文明中可用资源的硬限制和现有领土。一个共同的猜测[20]表明,从0型到类型的过渡,我可能会带来强烈的自我毁灭风险,因为在某些情况下,将不再是文明进一步扩展的空间和家庭星球上的进一步扩张。如在马尔萨斯州的灾难。例如,过度使用能量无需充分处理热量,可以合理地使我不适合型型文明的行星不适合占主导地生形式的生物学及其食物来源。如果地球是一个例子,那么海洋温度超过35°C(95°F)会危及海洋生物,并使哺乳动物冷却适合于它们的新陈代谢困难,如果不是不可能的话。当然,这些理论上的猜测可能无法通过未来工程和技术的应用成为可能的问题。此外,当文明达到类型的时,我可能已经殖民地区化了其他行星或创造了O' Neill型菌落,因此可以在整个行星系统中分布废热。

生物生命形式的限制和计算技术的演变可能导致在从I型到II型转换期间通过思想上传和人工智力的文明改造,导致数字化文明。

类型0,iv和v Kardashev评级:规模最简单的扩展甚至更加假设的IV族,谁可以控制或使用整个宇宙或v谁控制宇宙的谁。这也包括0型文明,在卡靠的尺度上没有排名。可见宇宙的功率输出在10 45 W的几个数量级内。这种文明方法或超越了基于当前科学理解的猜测的限制,可能是不可能的。 ZoltánGalántai认为,无法检测到这种文明,因为它的活动将无法从大自然的工作中无法区分(没有什么可以将它们进行比较)。 [21]

在他的书籍平行世界中,Michio Kaku已经讨论了IV型文明,可以利用" extralactic"能源如黑能量。 [22]

其他建议的规模变更使用不同的指标,如'掌握'系统,所使用的信息量,或者控制非常小的进展,而不是非常大:

Planet Mastery(Robert Zubrin):也提出了除纯功率使用之外的指标。一个是'掌握'行星,系统或星系而不是仅考虑单独的能量。 [23]

信息掌握(Carl Sagan):或者,除了纯能量使用外,Carl Sagan还建议添加另一个维度:文明可用的信息。他分配了字母a,代表10 6个唯一的信息(少于任何记录的人类文化),每次连续信函都代表一个数量级的增加,以便z级文明有10个31位。

在此分类中,1973年地球是一个0.7小时的文明,获得10个13位信息。

Sagan认为,没有文明达到级别z,猜想这么多的独特信息将超过银河超级团杀中所有智能物种的信息,并观察到宇宙不够大,以便在更大的距离上有效地交换信息。

信息和能量轴并不严格相互依赖,因此即使是Z级别的文明也不需要是Kardashev IIDI III。 [5]

Microdimensional Mastery(John Barrow):John D. Barrow观察到人类发现更具成本效益,使他们的能力更具成本效益,使他们的环境越来越小的鳞片而不是越来越大的。因此,他提出了从I-minus型向型ω-minus型反向分类:I-minus能够在自己的规模上操纵物体:建筑结构,采矿,加入和破坏固体;

II型 - 减号能够操纵基因并改变生物的发展,移植或替换自己的部分,阅读和工程它们的遗传密码;

型IV型负极能够操纵单个原子,在原子尺度上产生纳米技术,并产生复杂的人工生命形式;

V-minus型能够操纵原子核和工程构成它的核心;

vi-minus型能够操纵最基本的物质粒子(夸克和百氏),以在基本粒子的群体中产生有组织的复杂性;最终介绍:

人类文明在于III型减去和类型IV-MINUS之间的某个地方。

文明范围(Robert Zubrin):Robert Zubrin适应了Kardashev Scale,以指的是文明在空间中的广泛普遍存在,而不是其能源使用。

有人认为,因为我们无法理解高级文明,我们无法预测他们的行为。因此,卡德夫级规模可能与分类外星文明的课程不相关或有用。这个中央论点是在2002年的书籍发展中:外星生命的科学。 [25]

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