Escala de Kardashov

Proyeccions en l'escala de Kardashev de la civilisació humana, des dels anys 1900 a 2030, basat en les senyes de l'Agència Internacional d'Energia World Energy Outlook

La escala de Kardashev és un método per a medir el grau d'evolució tecnològica d'una civilisació, propost en 1964 pel astrofísic rus Nikolái Kardashov. Té tres categories, cridades Tipo I, II i III, basades en la cantitat de tecnologia que una civilisació és capaç d'utilisar del seu entorn. Estos tipos, que s'incrementen de manera exponencial, també denoten el grau de colonisació de l'espai. En térmens generals, una civilisació de Tipo I ha conseguit el domini dels recursos del seu planeta d'orige, Tipo II del seu sistema planetari, i Tipo III del seu galàxia.

La civilisació humana tindria actualment un valor de 0,73 en dita escala, en càlculs que sugerixen que podríem alcançar l'estat Tipo I en uns 100-200 anys, el Tipo II en uns quants mils d'anys, i el Tipo III entre 100 000 a un milló d'anys.

Us d'energia

l'energia és una cantitat estàtica i es denota en juliol (J). La potència és una mida de transferència d'energia a través del temps, i es denota en vats (W), açò és, juliol per segon. Els tres nivells de l'escala de Kardashev es poden quantificar en unitats de potència (vats) i es representen en una escala creixent logarítmica.

• Tipo I. Una civilisació que és capaç d'aprofitar tota la potència disponible en un únic planeta, aproximadament 10¹⁶ W. La sifra pot ser prou variable; la Terra té una energia disponible d'1,74×10¹⁷ W. La definició original de Kardashev era de 4×10¹² W. (Kardashev va definir originalment el Tipo I com "el nivell tecnològic propenc al nivell present hui en dia en la Terra", en "hui en dia" referint-se a 1964).

• Tipo II. Una civilisació que és capaç d'aprofitar tota la potència disponible d'una única estrela, aproximadament 10²⁶ W. De nou, la sifra pot ser variable; el Sol emet aproximadament 3,86×10²⁶ W. La sifra que donava Kardashev era de 4×10²⁶ W.

• Tipo III. Una civilisació que és capaç d'aprofitar tota la potència disponible d'una sola galàxia, aproximadament 10³⁷ W. Esta sifra és extremadament variable, ya que les galàxies tenen un ranc de tamanys molt ampli. La sifra original de Kardashev va ser de 4×10³⁷ W.

Totes estes civilisacions són totalment hipotètiques hui en dia, i, encara que l'escala s'usa per científics del SETI, també ho usen autors de ciència ficció i futurólogos com a marc de treball teòric.

Els següents dos tipos són propostes adicionals no fetes per Kardashev.

• Una civilisació de Tipo IV pot aprofitar l'energia d'un supercúmulo galàctic o inclús la totalitat d'energia de l'univers visible. S'ha sugerit el Tipo IV com el llímit teòric de l'escala Kardashev.
• Una civilisació Tipo V pot aprofitar l'energia de múltiples univers.

Situació actual de la civilisació humana

El físic teòric Michio Kaku sugerix que els sers humans podríem alcançar el Tipo I en 100-200 anys, el Tipo II en alguns mils d'anys, i el Tipo III entre 100 000 a un milló d'anys.

La civilisació humana està, ara mateixa, en algun lloc molt per baix del Tipo I, ya que solament és capaç d'aprofitar una fracció de l'energia disponible en la Terra. Aixina que, l'estat actual de la civilisació humana ha segut denominat com a Tipo 0. Encara que els tipos intermijos no varen ser exposts en la proposta original de Kardashev, Carl Sagan va determinar que podien ser fàcilment definits per mig de l'interpolació i extrapolació dels valors donats dalt. En 1973, Sagan va calcular que la humanitat és una civilisació de tipo 0,7, en relació en el model de Kardashev per als tipos 0 i I.

Sagan va usar la fòrmula

$K=\frac{{\log }_{10}W-6}{10}$

sent K, el tipo de civilisació de Kardashev i W la potència aprofitada en vats. Note's que els numerals romans deuen ser utilisats per a la part sancera del tipo de civilisació, mentres que la part fraccional s'escriu en decimal. Sagan va utilisar 10 teravatios (TW) com el valor de W de la humanitat per a l'any 1973, alguna cosa que va anar llaugerament superior a la de les senyes conegudes en l'actualitat.

En 2012, el total de consum i recursos energètics a nivell mundial va ser 553 exajulios (553×10¹⁸ J=153,611 TWh) açò és en promig equivalent a un consum d'energia de 17,54 TW (o 0,724 en l'escala Kardashev de Sagan).