Kardaşev ölçeği

Kardaşev ölçeği ( ), uygarlıkların teknolojik gelişimlerini, iletişim kurma doğrultusunda kullanabilecekleri enerji miktarına göre ölçen bir yöntemdir. Ölçek, Tip I, II ve III olarak önceden belirlenmiş üç ayrı kategoriye sahiptir, Tip I uygarlık gezegensel uygarlık da denir, komşu yıldızından gezegenine ulaşan kullanılabilir enerjiyi kullanma ve depolama yetisine sahiptir, Tip II uygarlık, yıldızındaki bütün enerjiyi hasat etme yetisine sahiptir (en popüler hipotetik kavram tüm yıldızı kapsayabilecek ve enerjisini gezegene transfer edebilecek Dyson küresidir, Tip III uygarlığın ise konak gökadasının tümü ölçeğinde enerji kontrolü bulunmaktadır. Ölçek tamamen hipotetiktir ve bir kozmik ölçekte enerji tüketimini göz önünde bulundurur. İlk olarak 1964 yılında Sovyet astronom Nikolay Kardaşev tarafından ileri sürülmüştür. Önerildiği zamandan beri daha geniş güç seviyelerinden (tip 0, IV ve V) saf güçten farklı metriklerin kullanımına çeşitli eklemeler önerildi.
Sınıflandırmanın evrimi
Tanım
1964'te Kardaşev güç büyüklüğü sırasına göre üç uygarlık sınıfı tanımladı:
Tip I
"Teknoloji seviyesi günümüzde Dünya'da ≈4 erg/saniye (4 1012 Watt) enerji tüketimi ile elde edilen seviyeye yakın." Guillermo A. Lemarchand bunu " 1016 ve 1017 Watt arasında, Dünya'nın Güneş ışınlarına maruz kalmasına eşdeğer bir enerji kapasitesi ile çağdaş dünyasal uygarlığa yakın bir seviyede." olarak ifade etti.
Tip II
"≈4 erg/saniye enerji tüketimi ile kendi yıldızından yayılan enerjiden yararlanma yeteneğine sahip bir uygarlık." Örnek olarak, Dyson küresinin başarılı bir inşaat aşaması. Lemarchand bunu "Yıldızından çıkan tüm radyasyonu kullanabilen ve yönlendirebilen bir medeniyet. Enerji kullanımı o halde bizim Güneş'imizin yaklaşık 4 erg/saniye (41026 Watt) olan parlaklığı ile karşılaştırılabilir." olarak ifade etti.
Tip III
"≈4 erg/saniye enerji tüketimi ile kendi gökadası ölçeğinde bir enerjiye hakim olan bir uygarlık." Lemarchand bunu "Yaklaşık 4 erg/saniye ile tüm Samanyolu gökadasının parlaklığı ile karşılaştırılabilir bir güce erişen uygarlık." olarak ifade etti.
İnsan uygarlığının günümüzdeki durumu
Michio Kaku insanların Tip I durumuna 100200 yılda, Tip II durumuna birkaç bin yılda, Tip III durumuna 100,000 ila bir milyon yılda ulaşabileceğini önerdi.
Carl Sagan ara değerleri tanımlamak için (kardaşevin orijinal ölçeğinde dikkate alınmamıştır) tip I (1016 W), II (1026 W) ve III (1036 W) için verilen değerlere interpolasyon ve ekstrapolasyon yapmayı önerdi, ve bu da şu formülü ortaya çıkardı:
, K bir medeniyetin Kardaşev derecelendirmesi ve P ise medeniyetin Watt türünden kullandığı enerji.
Bu formüle göre, kardaşev tarafından tamamlanmamış olan "Tip 0" medeniyet 1MW enerji tüketiyor demekti, ve insanlığın 1973'teki derecesi ise yaklaşık 0.7 olacaktı. (1970'ler için güç kullanımı 10 Terawatt (TW) kabul edilirse)
2012'de dünya enerji tüketimi 553 egzajoule (=153,611 TWh) idi, bu da 17.54 TW güç kullanımına yani Sagan'ın ara değer ölçeğinde 0,724'e denk.
Gözlemsel kanıt
2015'te galaktik orta kızılötesi yayılım üzerine bir çalışma Kardaşev Tip III uygarlıkların yerel evrende ya çok seyrek bulundukları ya da hiç bulunmadıkları sonucunu ortaya çıkardı.
14 Ekim 2015'te KIC 8462852 etrafındaki garip bir örüntü bunun Dyson küresi olabileceği ve Tip II uygarlığın keşfi söylentilerine yol açtı.
Enerji kaynakları
Tip I uygarlık yöntemleri
Tip II uygarlık yöntemleri
Tip III uygarlık yöntemleri
Uygarlık etkileri
Orijinal ölçeğe eklemeler
Kardaşev ölçeğine birçok genişleme ve değiştirme önerilmiştir.
Tip 0, IV, ve V Kardaşev derecesi: Ölçeğe yapılan en düz genişleme, tüm evreni kontrol eden tip 4 medeniyetler ve evren takımlarını kontrol eden tip 5 medeniyetlerdir. Bu genişleme ayrıca tip 0 medeniyetleri de kapsar. Tip 4 medeniyet ve ilerisi güncel bilimsel anlayışın sınırlarının dışındadır bu yüzden mümkün olmayabilir.
Tip IV: "Evrensel bir uygarlık olan Tip 4 tüm evrenin enerjisini kontrol altına alıp, kullanabilir yada depolayabilir. Bu süpergalaktik uygarlık tüm evrende dolaşabilir ve muhtemlen tüm galaksilerin enerjilerini kullanabilir. Ayrıca bu uygarlık uzay-zamanı manipüle edebilir, entropi değişimini sağlayabilir. Kısacası bir evrende olabilecek her şeyi kontrol edebilir."
Tip V: "Evrenlerarası bir uygarlık tahmin edebileceğiniz gibi birden fazla evrenin enerjisini kontrol edip kullanabilir. Bu tarz bir uygarlığın olması için birden fazla evren olması gerekir yani paralel evrenlerin mevcut olması gerekir."
Zoltán Galántai böyle bir medeniyetin tespit edilemeyeceğini, çünkü eylemlerinin doğanın kendi çalışmasından ayırt edilemeyeceğini söylemiştir.
Ölçeğe sunulan başka değişimler ise başka bir özellik ölçeği kullanır; Örneğin sistemlerin hakimiyeti, bilinen bilgi miktarı, büyük ölçeklerdeki kontrol yerine küçük ölçeklerdeki kontrol vb.
Bilgi hakimiyeti (Carl Sagan): Alternatif olarak, Carl Sagan saf enerji kullanımının üzerine başka bir boyut daha eklenmesini önerdi: Medeniyetin sahip olduğu bilgi miktarı.
A harfini 106 bitlik bilgi (yazılı olarak bilinen insan kültürlerinden daha az) olarak, ve sonraki her harf için bir üstü olarak kabul etti. Bu şekilde bir Z medeniyetinin bilgi miktarı 1031 bit olur.
Bu derecelendirmeye göre, 1973 Dünyası 1013 bitlik bilgi ile 0.7 H medeniyeti olur.
Sagan'a göre şuanlık hiçbir medeniyetin Z derecesine gelmiş olması mümkün değildir.
Bilgi ve enerji boyutları, birbirlerine tamamen bağlı olmadıklarından bir medeniyetin Z derecesinde olması tip 3 medeniyet olduklarını göstermez.
Mikro boyutlarda hakimiyet (John Barrow): John D. Barrow, İnsanların küçük şeyleri değiştirmeyi büyük şeyleri değiştirmekten daha verimli bulmaları gerçeğinden yola çıkarak ölçeği tip 1-minus ve tip omega-minus olarak değiştirmeyi önerdi.
Tip I-minus kendi boylarındaki nesneleri değiştirebilen medeniyetler: bina yapma, maden kazma, katıları birleştirip ayırma vb.
Tip II-minus medeniyetler, genleri değiştirebilen ve kendi parçalarını değiştirebilen/geliştirebilen medeniyetlerdir.
Tip III-minus medeniyetler molekülleri ve moleküler bağlara etki edip yeni maddeler oluşturabilen medeniyetlerdir.
Tip IV-minus medeniyetler atomlara tekil olarak etki edebilen, atomik ölçekte nanoteknoloji üretebilen ve karmaşık yapay yaşam formları üretebilen medeniyetlerdir.
Tip V-minus Atom çekirdeğine etki edebilen onu oluşturan nükleonlara mühendislik yapabilen medeniyetlerdir.
Tip VI-minus maddenin en küçük parçacıklarına etki edebilen medeniyetlerdir, ve son olarak:
Tip Omega-minus medeniyetler uzay ve zamanın yapısına etki edebilen medeniyetlerdir.
Bu ölçeğe göre insanlar, çeşitli kimya ve biyoloji alanlarında ilerlemiş olarak tip III-minus medeniyet derecesini geçmiştirler. Tip IV-minus teknolojileri nanoteknoloji, yarı iletkenler, madde bilimi ve genetik mühendislikte görülemeye başlamıştır. Tip V-minus teknolojileri ile de nükleer fizik alanı ilgilenmektedir. Tip VI-minus için ise parçacık fiziği alanında Hadron parpıştırıcısı gibi denemeler yapılmıştır.
Medeniyet alanı(Robert Zubrin): Robert Zubrin Kardaşev ölçeğini medeniyetin uzayda ne kadar genişlediğini ölçecek şekilde uyarlamıştır. Onun Tanımında:
Tip-1 medeniyetler gezegenlerine yayılanlar,
Tip-II medeniyetler kendi güneş sistemlerine yayılanlar,
Ve Tip-III medeniyetler de gökadalarına yayılmış olan medeniyetlerdir.
Eleştiriler