Илон Маск обратился к зародившимся в шестидесятые годы идеям советского ученого
Самый богатый в мире человек схватился за «шкалу Кардашева»
Планы Илона Маска относительно будущего SpaceX и человечества основаны на идее, зародившейся в 1960-х годах, когда астрономы начали обнаруживать таинственные, неизвестные радиоисточники в космосе. Советский астроном Николай Кардашев в то время был пионером в поисках внеземного разума, и некоторые сигналы очаровали его. Заинтригованный идеей о том, что сигналы от потенциальных инопланетных цивилизаций могут быть обнаружены с Земли, он предложил шкалу для классификации таких цивилизаций на основе энергии, которую они могут производить, а затем использовать для межзвездных коммуникаций. Его концепция теперь известна как шкала Кардашёва.
Маск часто ссылался на эту шкалу, в последний раз в видеоролике, опубликованном на его социальной платформе X в преддверии июньского первичного публичного размещения акций SpaceX, а также в подписанном заявлении на веб-сайте компании, в котором кратко излагается запрос, поданный в этом году в Федеральную комиссию по связи США, отмечает CNN.
В запросе SpaceX просит разрешения отправить на орбиту до 1 миллиона новых спутников с целью создания центров обработки данных в космосе. Маск сказал, что эта новая группировка спутников станет “первым шагом на пути к становлению цивилизации уровня Кардашева II”.
Шкала Кардашева имеет три уровня, переходящие от планеты к звезде и галактике, поясняет CNN. Цивилизация I типа может использовать всю энергию одной планеты, либо производимую самой планетой — например, в виде геотермальной энергии или энергии ветра, — либо получаемую от звезды-хозяина, например, солнечную энергию. Цивилизация второго типа может использовать всю энергию, вырабатываемую звездой, а также передавать информацию на галактические расстояния. Цивилизация третьего типа может использовать энергию целой галактики и передавать информацию через несколько галактик.
У шкалы Кардашева есть свои противники, но она стала катализатором дискуссий на протяжении последних шести десятилетий и предметом многочисленных пересмотров, которые добавили дополнительные уровни категоризации, указывает CNN. Эксперты признали эту систему полезным инструментом для оценки потенциальных цивилизаций, хотя и не используемым в официальном качестве.
“Шкала Кардашева, в принципе, является практически единственной научной основой, которая у нас есть для объективной оценки технологического уровня цивилизации, особенно с точки зрения ее способности использовать энергию, — комментирует Заза Османов, сотрудник Института SETI и заместитель декана физического факультета Свободного университета из Тбилиси (Грузия). – Точнее, это позволяет нам оценить и сравнить масштабы энергетических ресурсов, которые цивилизация может контролировать и эксплуатировать”.
Судя по этому стандарту, любая инопланетная цивилизация, которая сейчас появится на Земле, скорее всего, не будет слишком впечатлена, предположил Маск в видеоролике, которым SpaceX поделилась в прошлом месяце. Но могут ли планы компании по созданию орбитальных центров обработки данных, которые сталкиваются с рядом технических препятствий, и продолжающаяся разработка Starship, самой мощной из когда-либо созданных систем запуска, действительно изменить это мнение? Даже если бы они это сделали, эксперты говорят, что дальнейшее повышение уровня в смысле Кардашева может быть сложным и иметь последствия, указывает CNN.
Николай Кардашёв впервые опубликовал эту шкалу в научной статье 1964 года под названием “Передача информации внеземными цивилизациями”, и вскоре она стала предметом пристального внимания.
“В 1960-х годах идея о том, что мы можем общаться с инопланетными видами, была довольно новой, и все пытались понять, насколько это возможно, — говорит Джейсон Райт, профессор астрономии и астрофизики в Университете штата Пенсильвания. – Николай Кардашев был молодым радиоастрономом, которого очень заинтересовала эта идея, и он начал думать о новом типе радиоисточников, который был недавно открыт. Теперь мы понимаем, что это сверхмассивные черные дыры в центрах галактик — квазары, но в то время они все еще пытались понять, что это такое”.
Не уточняя точно, на каком месте в его шкале находится Земля, Кардашёв описал тип I как “технологический уровень, близкий к уровню, достигнутому в настоящее время на Земле”.
Американский астроном Карл Саган предложил пересмотреть шкалу в 1970-х годах, чтобы устранить то, что, по его мнению, было основным недостатком: отсутствие тонкости. Саган добавил десятичные знаки, чтобы сделать шкалу непрерывной, и предположил, что человечество относится к типу 0,7 в его новой версии. Однако важно отметить, что шкала Сагана, которая сама по себе стала популярной, является не линейной, а логарифмической, что означает, что разрыв между 0,7 и 1 намного больше, чем может показаться на первый взгляд, подчеркивает CNN.
“Шкалу Кардашева часто критикуют за то, что она пытается спроецировать наше понимание человеческой истории и прогресса на инопланетян, — сказал Райт. — Но версия Сагана позволяет нам просто отбросить все это и сказать, что виды используют определенное количество энергии, и именно так мы описываем, сколько энергии они используют. В этом смысле, я думаю, это полезно”.
Самое последнее приблизительное представление о местоположении Земли по адаптированной шкале Кардашева получено в результате исследования, проведенного в 2023 году. Используя экономические, демографические, климатические и экологические переменные, ученые пришли к выводу, что человечество в настоящее время относится к типу 0,7276. В исследовании также прогнозируется, что к 2060 году человечество достигнет уровня 0,7449, или примерно 50%-ного роста потребления энергии.
Технически любой энергетический проект улучшает положение Земли на шкале, но путь к полному переходу к I типу является долгим. “При нынешних тенденциях в энергетике и технологиях достижение статуса цивилизации первого типа, вероятно, займет тысячелетия, если только крупные прорывы, такие как широкомасштабное освоение возобновляемых источников энергии или ядерный синтез, существенно не изменят траекторию”, — отмечает Энтонг Чжан, ведущий автор исследования 2023 года и приглашенный научный сотрудник Гарвардской инженерной школы Джона А. Полсона.
Учитывая, что человечество все еще не достигло статуса цивилизации I типа, возможно ли вообще стремление стать цивилизацией II типа? По словам Маска, “любая уважающая себя цивилизация должна, по крайней мере, достичь второго типа по Кардашеву”. Это не обязательно означает, что Земля должна полностью достичь первого типа, но, по словам Чжана, это скорее “первая попытка использования космической солнечной энергии для сбора урожая”.
По мнению Райта, план Маска по запуску 1 миллиона спутников технически является шагом ко второму типу, но для использования всей энергии Солнца потребовались бы материалы общей массой больше, чем все астероиды в поясе астероидов. Такой шаг может коренным образом изменить структуру Солнечной системы и обитаемость Земли.
“Это нереалистичная или нежелательная цель, к которой должно стремиться человечество”, — сказал Райт.
Недоброжелатели говорят, что даже достижение статуса I типа на самом деле не является реалистичной целью.
“На самом деле никто не хочет использовать всю энергию планеты, потому что в процессе этого вы полностью уничтожите планету”, — сказал Филип Мецгер, планетарный физик и профессор-исследователь Университета Центральной Флориды, который сделал обширную карьеру в НАСА. “Я считаю, что мы больше не используем энергию Земли. Я уже пару десятилетий доказываю, что нам нужно убрать промышленность с планеты”.
Повторяя подход Маска, Мецгер сказал, что, по его мнению, будущее энергетики и промышленного производства должно быть в космосе или на Луне, что, по сути, позволит перейти от первого типа к второму.
“Я написал статью в 2012 году, когда еще работал в НАСА, и она привлекла внимание Белого дома при Обаме, и мы провели серию встреч по этому поводу”, — сказал Мецгер. “В статье утверждалось, что мы действительно можем быстро создать цивилизацию на уровне Солнечной системы, разместив заводы на Луне и запустив их в эксплуатацию, и мы утверждали, что это займет где-то от 20 до 70 лет, в зависимости от того, насколько быстро вы продвигаетесь, и это принесет огромную пользу человечеству. по всему миру, что обходится примерно в треть бюджета НАСА”.
Мецгер признает, что это предложение “звучит как научная фантастика” и “в некотором роде безумно”, а также что в настоящее время для него нет политического обоснования. Однако, добавил он, это мнение может измениться, поскольку спрос на искусственный интеллект делает центры обработки данных чрезвычайно прибыльным предприятием, но также вызывает серьезные возражения из-за опасений по поводу потребления электроэнергии и воды. Перенос центров обработки данных за пределы планеты мог бы стать ответом на эти опасения, сказал он.
Жизнь в космосе также становится популярной идеей, по крайней мере, среди миллиардеров. Основатель Amazon Джефф Безос открыто поддержал концепцию “колоний О'Нила” — орбитальных сооружений шириной в несколько миль, каждое из которых вмещало бы до 1 миллиона человек, использующих такие ресурсы, как замороженная вода, которую можно добывать на Луне, напоминает CNN.
Если цивилизации второго типа существуют где-то в нашей галактике, то могут быть способы их обнаружить. Один из них — поискать гипотетические сверхструктуры, называемые сферами Дайсона, которые были знакомы Кардашёву, поскольку их представил американский физик Фримен Дайсон в 1960 году.
Сфера Дайсона или рой — это оболочка, состоящая из зеркал или солнечных панелей, которые полностью окружают звезду, используя всю производимую ею энергию. Такая структура неизбежно выделяла бы избыточное тепло, которое можно было бы обнаружить в виде инфракрасного излучения, поэтому ученые предположили, что поиск этого побочного продукта может стать жизнеспособным методом поиска внеземной жизни, объясняет CNN.
В исследовании, опубликованном в 2024 году, было рассмотрено 5 миллионов звезд в галактике Млечный Путь и обнаружено семь кандидатов, которые потенциально могут быть хозяевами сфер Дайсона.
“Это показало, что если сферы Дайсона и существуют, то они чрезвычайно редки, поэтому теперь мы знаем, что это не обычное явление в нашей галактике”, — сказал Райт. Тем не менее, кандидаты “очень интересны”, и, добавил он, ведутся дополнительные наблюдения, чтобы узнать о них больше с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, хотя они могут просто оказаться ложноположительными или на самом деле не сферами Дайсона.
“Существует вероятность того, что какая-то другая галактика была заполнена сферами Дайсона третьего типа. Мы проделали определенную работу, чтобы попытаться выяснить, так ли это на самом деле”, — сказал Райт, говоря о предстоящем исследовании, целью которого является выяснить, “распространены ли эти явления во Вселенной или нет”.
Когда речь заходит о возможности существования внеземной жизни, большинство ученых проявляют осторожность.
“Существование цивилизаций второго или третьего типа, безусловно, в принципе возможно, учитывая возраст и масштабы Вселенной”, — сказал Томо Гото, доцент астрономии Национального университета Цинхуа на Тайване. “Однако отсутствие данных наблюдений за такими цивилизациями говорит о том, что они либо чрезвычайно редки, либо недолговечны, либо принципиально отличаются от того, что предполагает теория Кардашева”.
С тех пор как в 1960 году американский астрофизик Фрэнк Дрейк запустил проект "Озма", первый поиск инопланетных сигналов, недостатка в подобных проектах не было, а технический прогресс постоянно расширяет их охват и масштабность.
“На мой взгляд, цивилизация второго типа вполне вероятна”, — комментирует Заза Османов. “На самом деле, обнаружить цивилизацию на нашем нынешнем уровне — или даже цивилизацию первого типа — может быть сложнее”. Это потому, объяснил Османов, что другие звезды в нашей галактике в среднем намного старше солнца, поэтому, если бы вокруг этих звезд возникли цивилизации, у них было бы достаточно времени, чтобы стать намного более развитыми, чем человечество.
Но что инопланетный вид стал бы делать со всей энергией целой звезды? “Мы не знаем точной цели, но история человечества свидетельствует о том, что по мере того, как наши предки достигали более высоких уровней интеллекта и технологического развития, их общее потребление энергии увеличивалось”, — сказал Османов.
“Я бы ожидал чего-то подобного и в этом случае: высокоразвитая цивилизация, вероятно, не осталась бы замкнутой в рамках одной планетарной системы, что предполагает широкомасштабное использование пространства и соответствующий спрос на энергию, потенциально превышающий наше текущее потребление энергии на много порядков”.
Кардашев, который скончался в 2019 году после блестящей научной карьеры, продолжил свою научную деятельность двумя статьями, опубликованными в 1980 и 1985 годах, продолжает CNN. В них предлагались стратегии обнаружения сигналов, исходящих от разумных цивилизаций, и рассматривались возможные последствия такого открытия для человечества. Несмотря на то, что его масштаб сосредоточен на производстве энергии, он верил, что “понятия морали и добродетели универсальны, как теорема Пифагора. Цивилизации не выживут, если они не будут следовать этим концепциям”.
“Шкала Кардашева является полезным мысленным экспериментом для классификации цивилизаций с точки зрения их энергопотребления”, — отмечает Томо Гото. “Однако важно помнить, что более развитые цивилизации могут отдавать приоритет эффективности, вычислениям или обработке информации, а не просто увеличивать общее потребление энергии”.
