الآن ، أنا لست مستقبليًا ، لكني أعتقد أنني أستطيع توقع شيء واحد. يحب البشر استخدام الطاقة ، وفي المستقبل ، سنستخدم المزيد من الأشياء.
دعونا نأمل أن تكون طاقة نظيفة ، مثل ذلك المصدر المفيد للفوتونات في السماء: الشمس. ليست أشكالًا قذرة من الطاقة ، مثل الصراخ ، أو الأوبتينيوم ، أو شوارتز السائل ، أو استخدام البشر كبطاريات.
شكل من أشكال الطاقة أنظف من الصراخ. معظم الأشياء. الائتمان: باول ماريانوف
بمجرد أن نضع أيدينا حقًا على مصدر نظيف وغير محدود للطاقة ، يمكنك أن تتوقع أن ينمو استخدامنا وينمو حتى يستخدم كل إنسان على وجه الأرض نفس القدر من الطاقة مثل بلد صغير.
سوف نتسلق طريقنا عبر مقياس كارداشيف لاستخدام الطاقة ، من النوع 1 ، إلى النوع الثاني إلى النوع الثالث. النوع الثالث! هل يمكنك حتى تخيل ما سيحدث في تلك المرحلة؟
أوه ، ليس لديك فكرة عما أتحدث عنه؟ لا مشكلة.
تم تطوير مقياس كارداشيف في الأصل من قبل عالم الفلك السوفيتي نيكولاي كارداشيف في عام 1964. لقد نظر في تقدم حاجة البشرية إلى الطاقة ، ثم استقراء متى ستبدو متطلباتنا المستقبلية من الطاقة - وكيف سيتم توفيرها.
لقد قسمهم إلى ثلاثة أنواع. سيكون للحضارة من النوع الأول سيادة كاملة وشاملة على كل طاقة كوكبها. ستكون الحضارة من النوع الثاني أسياد كل الطاقة التي ينتجها نجمهم الأصلي ، وستمتلك حضارة من النوع الثالث كل الطاقة في مجرتهم الأصلية.
لقد كانت طريقة ذكية جدًا لتصنيف القدرات الجبارة لحضارات المستقبل ، وقد غذت خيال العديد من كتاب الخيال العلمي.
أين نحن الآن على طول مقياس كارداشيف؟ كم من الوقت سنستغرق حتى نفتح كل مستوى حضاري؟ على افتراض أننا نعيش ، بالطبع.
قدر كارداشيف أن إجمالي استخدام الطاقة لحضارة من النوع الأول يعتمد على كمية ضوء الشمس التي تسقط على الأرض. يتلقى كوكبنا حوالي 2 × 10 ^ 17 واط من الطاقة من الشمس.
إذا تمكنا من تسخير كل الطاقة الشمسية على الأرض ، فسنصبح حضارة من النوع الأول. الائتمان: ناسا
هل هذا كثير؟ من المؤكد أن الأصوات كثيرة. في عام 2013 ، بلغ إجمالي استهلاك الطاقة البشرية 12.3 تيراواط. لذلك ، بعد إجراء القليل من العمليات الحسابية ، نحصل على حوالي 1/14000 من إجمالي ناتج الطاقة الكامنة الذي يقع على الأرض.
يبدو أن أمامنا طريق طويل لتعويض هذا الاختلاف. لكن انتظر لحظة ، نحن في عالم النمو المتسارع الآن ، والذي لديه طريقة مدهشة للتسلل إليك.
قدر فريمان دايسون ، الفيزيائي الشهير ، أن الأمر سيستغرق حوالي 200 عام فقط للاستفادة الكاملة من الطاقة المتساقطة على الأرض. يبدو هذا مذهلاً ، ولكن عندما تفكر في أن ألمانيا كانت قادرة على ضخ 25 جيجاوات من الطاقة في أبريل 2015 ، فهذا لا يوسع خيالك كثيرًا.
أين نذهب من هناك؟
قدر كارداشيف استخدامًا مركبًا للطاقة بنسبة 1٪ سنويًا. وبالتالي ، إذا استقررت من استخدامنا الحالي للطاقة ، فقد توصل إلى أن الأمر سيستغرق حوالي 3200 سنة أخرى للوصول إلى حالة النوع الثاني ، حيث نستخرج 100٪ من الطاقة المتدفقة من الشمس - كل 4 × 10 ^ 26 واط.
ربما باستخدام كرة دايسون أو سحابة أو مضلع آخر متعلق بـ دايسون. قد نضطر إلى تفكيك جميع الكواكب للقيام بذلك ، ولكن هذا ما سنفعله تمامًا لمواكبة احتياجاتنا النهمة من الطاقة.
لتكون حضارة من النوع الثاني ، كل ما عليك فعله هو لف الشمس في كرة دايسون. سهل. الصورة: NASA / SDO.
أعلم أنك تنظر حول منزلك ، وترى أجهزتك المختلفة ، ولا يمكنك تخيل كيف يمكنك استخدام هذا القدر من الطاقة. لكن ثق بي ، ستفعل. قد يكون لديك مصانع نانوية ، أثاث مصنوع من الألماس الخالص. أو حاسوب ضخم بحجم كوكب يحسب الإجابة على حياة الكون وكل شيء. أو وحدة تحكم تتيح لك لعب Witcher 3 دون إسقاط الإطارات. عندما تكون الطاقة رخيصة ونظيفة ، تصبح كل أنواع الأفكار المستحيلة معقولة.
استمرارًا لهذا الاستخدام المركب للطاقة بنسبة 1 ٪ ، اكتشف كارداشيف أننا سنستهلك كل طاقة مجرتنا المضيفة في غضون بضع مئات الآلاف من السنين - 10 ^ 37 واط - ، ولكن هذا يرجع في الغالب إلى الوقت الذي يستغرقه الانتقال من النجم إلى النجم. يبلغ عرض مجرة درب التبانة 120000 سنة ضوئية ، لذا فإن استعمار المجرة بأكملها لا يمكن أن يحدث أسرع من ذلك.
تخيل مجرة بأكملها ، مع كل نظام شمسي مفكك تمامًا وكل نجم محاط بسحابة دايسون للطاقة التي تستخرج الخلايا الشمسية. ومع ذلك ، فإن النمو المستمر يتنبأ به حتمًا.
سيكون للحضارة من النوع الثالث السيطرة على كل طاقة مجرتهم. الائتمان وحقوق النشر: راندي هالفرسون.
هل هاذا هو؟ هل هذا قدر ما يمكن لحضارة مستقبلية أن تستعمره؟ بالكاد ، سيكونون قد بدأوا للتو. إن الحضارة المستقبلية التي تمتلك هذا القدر من الطاقة تحت تصرفها ستكون قادرة على التوسع للخارج بسرعة لا تتناسب مع سرعة الضوء ، وفي النهاية تستعمر كل شيء ستمكنهم قوانين الفيزياء من الوصول إليه.
في نهاية المطاف ، سيؤدي توسع الكون ، الذي تسارعه الطاقة المظلمة ، إلى إيقاف استعمارهم. سوف تسقط المجرات فوق الأفق الكوني ، وبعيدًا عن متناول اليد إلى الأبد. قوة كونية هائلة مع عدم وجود مكان آخر للذهاب إليه.
بفضل كارداشيف ، لدينا طريقة رائعة للنظر في مكانتنا في الكون. بافتراض أننا لا نقضي على أنفسنا ، فلدينا مستقبل مشرق.
بودكاست (صوتي): تحميل (المدة: 6:19 - 2.7 ميجا بايت)
الإشتراك: آبل بودكاست | RSS
بودكاست (فيديو): تحميل (المدة: 6:21 - 104.1 ميجا بايت)
الإشتراك: آبل بودكاست | RSS
