Последние научные прогнозы заметно расходятся. Американский физик Митио Каку считает, что переход возможен примерно через 100-200 лет. Работа 2022 года дала дату 2371 год, а опубликованное уже в марте 2026 года исследование предполагает, что при достаточно благоприятном развитии технологий рубеж может быть достигнут около 2271 года. Простое же продолжение нынешних темпов роста энергопотребления способно отодвинуть его примерно к XXV веку
Любопытный нюанс: знаменитая формулировка о том, что человечество является цивилизацией "типа 0,7", принадлежит вовсе не Николаю Кардашёву. В оригинальной статье советского астрофизика Земля фактически уже считалась цивилизацией I типа. Привычную сегодня шкалу позднее существенно переделал Карл Саган
Илон Маск постоянно на него ссылается, но широкой публике этот выдающийся учёный и мыслитель известен не так, чтобы очень. В чём состоит его идея и шкала, которой активно пользуются выдающиеся земляне
Кто такой Николай Кардашёв
Советский и российский астрофизик Николай Кардашёв родился в Москве в 1932 году. Его детство пришлось на сталинские репрессии: в 1937 году отец учёного был расстрелян, мать арестована, а пятилетнего Николая воспитывала тётя. С матерью он вновь встретился только после её возвращения из ссылки в 1956 году. Уже с 12 лет Кардашёв занимался в кружке юных астрономов Московского планетария
В 1955 году он окончил астрономическое отделение мехмата МГУ, работал под руководством одного из пионеров поиска внеземной жизни Иосифа Шкловского, занимался радиоастрономией и ещё до открытия пульсаров предсказал существование нейтронной звезды в Крабовидной туманности
Позднее Кардашёв стал одним из создателей проекта космического радиоинтерферометра Радиоастрон и возглавил Астрокосмический центр Физического института имени Лебедева
Всему миру его имя известно прежде всего благодаря работе всего на несколько страниц
В 1964 году в журнале Soviet Astronomy вышла статья Кардашёва "Transmission of Information by Extraterrestrial Civilizations" - "Передача информации внеземными цивилизациями". Учёного интересовала не фантастическая классификация человечества как таковая. Он пытался решить вполне практическую для радиоастрономии задачу: какие внеземные цивилизации мы вообще способны обнаружить по их радиоизлучению
Для этого требовалось оценить мощность, которой может располагать технически развитое общество
"Представляется удобным классифицировать технологически развитые цивилизации по трём типам", - писал Кардашёв
Три ступени Кардашёва
Первый тип Кардашёв описывал как цивилизацию с "технологическим уровнем, близким к достигнутому сейчас на Земле". Он оценил её энергопотребление примерно в четыре тераватта в секунду
Тип II должен был распоряжаться энергией своей звезды
Тип III - энергией целой галактики
Он приводил цифры объемов энергии, но они ничего не скажут читателю. Важнее - общее определение, как по мне
По буквальному определению Кардашёва 1964 года современное человечество уже давно превысило уровень I типа
Сегодня Земля использует в несколько раз больше энергии, чем те четыре тераватта, которые Кардашёв отвёл своему первому уровню. Представление о том, что мы только "0,7", возникло позднее
Откуда взялись наши 0,73
В 1973 году американский астроном и популяризатор науки Карл Саган обратил внимание на гигантские интервалы между тремя ступенями Кардашёва
Между типами I и II - около десяти порядков величины. Между II и III - ещё примерно столько же. Для описания реального развития цивилизации три единственные цифры были практически бесполезны
Саган предложил десятичную шкалу
Тип 1,0 - 10 в 16 степени ватт
Тип 1,1 - 10 в 17 степени ватт
Тип 1,2 - 10 в 18 степени ватт и так далее
"Наша нынешняя цивилизация классифицировалась бы примерно как тип 0,7", - написал Саган в книге The Cosmic Connection
Из этой системы затем появилась широко используемая формула -
K = (log₁₀ P - 6) / 10
где P - мощность в ваттах, которой располагает цивилизация
И именно эту модифицированную шкалу Кардашёва-Сагана сегодня обычно имеют в виду, когда говорят, что человечество ещё не достигло первого типа. В современной научной литературе границы нередко округляют до 10 в 16 степени, 10 в 26 степени и 10 в 36 степени ватт соответственно
Где мы сейчас
По данным Международного энергетического агентства, в 2025 году мировой объём энергоснабжения составлял примерно 655 эксаджоулей в год. Это соответствует средней непрерывной мощности около 20,8 триллиона ватт - 20,8 тераватта
Если подставить эту величину в шкалу Сагана, получается:
K где-то 0,732
То есть сегодня человечество можно назвать цивилизацией примерно типа 0,73
Для сравнения, Роберт Грей в работе The Extended Kardashev Scale оценивал Землю образца 2015 года в 0,72
Получается, что за полвека после оценки Сагана человечество переместилось примерно с 0,70 до 0,73
На первый взгляд - почти никуда, но шкала логарифмическая. И поэтому здесь важно не попасться на цифры: 0,73 вовсе не означает, что мы прошли 73 процента пути
До уровня 1,0 нам требуется не ещё 27 процентов энергии
Требуется примерно 10 в 16 степени ватт против нынешних 2,08×10 в 13 степени ватт
То есть приблизительно в 480 раз больше!
Фактически человечество сейчас располагает лишь примерно 0,2 процента мощности, соответствующей сагановскому типу I
Масштаб проще понять, если сравнить его с Солнцем
NASA оценивает средний поток солнечного излучения на верхней границе земной атмосферы примерно в 340 ватт на квадратный метр, если распределить его по всей поверхности планеты. В общей сложности Земля перехватывает около 1,7 × 10¹⁷ ватт солнечной мощности
Следовательно, классический современный порог типа I - 10 в 16 степени ватт - соответствует использованию примерно 6 процентов всей солнечной энергии, которую Земля перехватывает в космосе
Сейчас человечество использует энергии примерно в 8000 раз меньше всего падающего на Землю солнечного потока
Энергии вокруг нас поэтому более чем достаточно. Главная проблема - научиться её собирать, преобразовывать, хранить, передавать и использовать без уничтожения среды, в которой мы живём
Что конкретно придётся сделать
Переход к типу I не означает постройку одной гигантской электростанции. Речь идёт о превращении практически всей энергетической системы планеты в инфраструктуру совершенно другого масштаба
Прежде всего придётся практически полностью отказаться от зависимости от ископаемого топлива. Масштабировать нынешнюю цивилизацию в 480 раз на угле, нефти и газе невозможно без колоссальных климатических и ресурсных последствий
Авторы работы 2022 года именно поэтому включили в прогноз ограничения по выбросам и постепенное замещение ископаемого топлива ядерной и возобновляемой энергетикой
Следующий этап - массовая электрификация транспорта, промышленности и отопления, создание континентальных и в конечном счёте планетарных энергосетей, систем хранения энергии громадной ёмкости и производства топлива для отраслей, которые трудно электрифицировать напрямую
Потребуются солнечная и ветровая энергетика совершенно иного масштаба, развитая атомная энергетика, новые реакторы, возможно термоядерный синтез и, вероятно, энергетическая инфраструктура уже за пределами Земли
Последний пункт особенно важен
Если человечество действительно будет потреблять 10 в 16 степени ватт непосредственно на поверхности Земли, почти вся эта энергия в конце концов превратится в тепло
Распределённые по поверхности планеты десять петаватт дали бы около 20 ватт дополнительного тепла на каждый квадратный метр
Для сравнения, весь поступающий солнечный поток в среднем составляет 340 ватт на квадратный метр
Поэтому цивилизация типа I в реалистическом варианте почти неизбежно должна начать выносить часть производства, вычислений и энергопотребления в космос. Иначе даже совершенно чистая энергетика столкнётся уже не с проблемой углекислого газа, а с фундаментальной проблемой отработанного тепла
Именно поэтому новейшие модели добавляют к энергетике ещё и крупномасштабное строительство, вычислительные возможности и внеземную инфраструктуру
2271 год
В марте 2026 года Джонатан Цзян, ранее работавший в Лаборатории реактивного движения NASA, и Притвис Дас опубликовали в журнале Galaxies новую попытку рассчитать дальнейшее движение человечества по шкале Кардашёва
Авторы решили, что одного энергопотребления недостаточно. Они построили Civilization Development Index, в который включили четыре показателя: энергетику, обработку информации, массу создаваемой инфраструктуры и динамику населения
И получили дату около 2271 года для цивилизации типа I
К тому времени, по их сценарию, человечество должно иметь планетарную энергетическую систему, глобально интегрированную вычислительную инфраструктуру, значительные сооружения за пределами Земли и устойчивую демографическую систему
Сами исследователи подчёркивают, что эти сроки следует считать "оптимистической нижней границей"
Мировые войны, технологическая стагнация, дефицит ресурсов, политическая нестабильность или цивилизационная катастрофа способны отодвинуть переход на неопределённое время - либо вообще сделать его невозможным
2371 год
У того же Цзяна и группы соавторов есть более ранняя работа 2022 года, построенная прежде всего вокруг энергетики и экологических ограничений
Там прогноз оказался значительно осторожнее - 2371 год
Авторы исходили из необходимости одновременно увеличивать доступную человечеству мощность и перестраивать энергетическую систему таким образом, чтобы рост не закончился экологической катастрофой
В той работе рассматривается и более ранний расчёт, согласно которому при простом продолжении исторических тенденций тип I мог быть достигнут около 2347 года
То есть значительная часть академических оценок помещает рубеж примерно в XXIII-XXIV века
Каку ставит на ближайшие сто-двести лет
Гораздо оптимистичнее американский физик Митио Каку
Он исходит из предположения, что долговременное энергопотребление цивилизации может расти примерно на 3 процента ежегодно
"Мы цивилизация типа 0. Мы получаем энергию из мёртвых растений - нефти и угля", - объяснял Каку
По его расчётам, при таком росте человечеству понадобится приблизительно 100-200 лет, чтобы приблизиться к планетарному уровню. Для типа II он отводит несколько тысяч лет, а для типа III - от 100 тысяч до миллиона лет
В выступлениях Каку идёт дальше чистой энергетики. По его представлению, тип I сможет в той или иной степени управлять планетарными процессами - погодой, ураганами, вулканическими явлениями
Это уже интерпретация Каку, а не критерий Кардашёва. Для получения статуса типа I по энергетической шкале контролировать землетрясения совершенно не обязательно
Можно сделать ещё один расчёт - не прогноз, а математическую иллюстрацию
Сейчас человечество располагает примерно 20,8 тераватта средней мощности. Для достижения 10 петаватт требуется увеличение приблизительно в 482 раза
Если мировой энергетический спрос будет постоянно расти на 1,3 процента в год, как в 2025 году, рубеж будет достигнут примерно через 480 лет - около 2500 года
При росте 2 процентов - примерно через 312 лет, около 2338 года
При росте 3 процентов - примерно через 209 лет, около 2235 года
Именно поэтому разные авторы получают столь разные даты: небольшая разница между ежегодным ростом в 1, 2 или 3 процента через несколько столетий превращается в колоссальную разницу
Более того, свежий препринт 2026 года, проанализировавший данные мировой энергетики за 1965-2024 годы, получил исторический темп около 2,01 процента в год, но одновременно показал, насколько опасно механически продолжать экспоненту на столетия и тысячелетия вперёд. Кризисы 2008 и 2020 годов уже заметно нарушали такую модель
Если собрать существующие оценки вместе, получается довольно широкий коридор
Около 2230-х годов - если энергетика действительно сможет длительно расти примерно на 3 процента ежегодно
2271 год - оптимистическая комплексная модель, опубликованная в 2026 году
2347-2371 годы - более осторожные академические оценки
Около 2500 года - если просто сохранить нынешний рост мирового спроса примерно в 1,3 процента
Поэтому наиболее аккуратно сегодня говорить не о конкретном годе, а примерно о двух-трёх-пяти столетиях, причём только при условии, что технологическая цивилизация продолжит устойчиво развиваться
Самая интересная часть шкалы Кардашёва
Сам Кардашёв ещё в 1964 году сделал удивительно смелый расчёт
Он оценивал тогдашнее энергопотребление человечества примерно в четыре тераватта и писал, что статистика указывала на рост порядка 3-4 процентов. Затем для осторожности взял всего 1 процент ежегодно
Даже при таком темпе он получил, что через примерно 3200 лет человечество теоретически могло бы распоряжаться мощностью, сопоставимой со светимостью Солнца, а через 5800 лет - энергией примерно ста миллиардов солнц
Сегодня подобные экстраполяции воспринимаются скорее как мысленный эксперимент. Бесконечный экспоненциальный рост почти наверняка невозможен, а сама идея о том, что более развитая цивилизация обязательно должна потреблять всё больше энергии, подвергается критике
Развитие может идти в противоположную сторону - к повышению эффективности, миниатюризации, вычислениям с меньшими энергетическими затратами и получению большего результата из каждого джоуля
И это, пожалуй, главный недостаток красивой шкалы Кардашёва
Она прекрасно отвечает на вопрос "насколько мощную цивилизацию смогут заметить астрономы?"
И гораздо хуже отвечает на вопрос "насколько эта цивилизация умна?"
Возможно, настоящий признак цивилизации первого типа состоит не в том, что она научилась сжигать в 500 раз больше энергии, чем человечество сегодня, а в том, что получила доступ к планетарным энергетическим ресурсам и научилась ими пользоваться, не уничтожая собственную планету
Комментариев нет:
Отправить комментарий