Человечество сможет использовать всю энергию Солнца в 2371 году

Существует несколько подходов к измерению уровня развития человеческой цивилизации: численность населения, расцвет и закат империй, технологии звездоплавания. Советский радиоинженер Николай Кардашев предложил в 60-е годы прошлого века свою шкалу, основанную на количестве энергии, которая цивилизация может использовать для своих нужд. Группа ученых из Лаборатории реактивного движения NASA подсчитали, когда мы обретем статус планетарной цивилизации — примерно через 350 лет.

Согласно этой шкале, существует три уровня техногенного развития: цивилизация первого типа использует все энергетические ресурсы своей планеты, второго — может черпать энергию звезд, третьего — своей галактики. Эту идею в дальнейшем развил астрофизик Карл Саган, который дополнил энергетическую классификацию информационной, пишет Science Alert.

На данном этапе развития человечество не дотягивает до цивилизации первого типа. В среднем Землю достигает около 10 в 16-й степени ватт солнечной энергии, а мы используем около 10 в 13-й степени ватт, то есть пока наш уровень равен примерно 0,73.

Неплохо, но возникает любопытный вопрос: возможно ли вообще достичь 100-процентного потребления энергии и сохранить планету обитаемой?

Этот вопрос исследуют авторы статьи, опубликованной на сайте arXiv. Org. Они сосредоточились на трех основных типах энергии: ископаемом топливе, ядерной и возобновляемой энергии. И рассчитали их потенциальный рост.

С одной стороны, стать цивилизацией I типа довольно легко. Надо только сделать выработку энергии основным приоритетом, и рано или поздно это произойдет. Но у каждого вида энергии имеются свои ограничения. Например, могут произойти такие изменения климата, что выживание человеческого вида окажется под угрозой.

Поэтому ученые скорректировали подход, сделав его более гибким, проанализировали ограничения каждого вида энергии и сбалансировали их, учитывая риски изменения климата и уровни загрязнения, установленные Рамочной конвенцией ООН об изменении климата и Международным энергетическим агентством.

В результате было установлено, что даже с реалистичными ограничениями человечество способно стать цивилизацией первого типа. Правда, только в 2371 году.

Другой вопрос, так ли это необходимо.

По оценкам Кардашева, для того чтобы цивилизация перешла от планетарного типа к звездному, ей нужно в 10 миллиардов раз больше энергии. И здесь может пригодиться сфера Дайсона, построить которую смогут только цивилизации звездного или галактического типа. Ученые из Тайваня взяли в качестве отправной точки идею сферы Дайсона и проанализировали возможность создать нечто подобное вокруг черной дыры.