Около пятидесяти лет назад астроном Николай Кардашёв представил шкалу, предназначенную для классификации цивилизаций в зависимости от объема потребляемой ими энергии. Современное исследование переосмысливает концепции советского ученого, стремясь расширить потенциал поиска внеземных разумных существ и их масштабных построек.
Хотя шкала Кардашёва по-прежнему служит полезным инструментом для классификации гипотетических внеземных цивилизаций, недавнее исследование, опубликованное в , свидетельствует о том, что ее применимость на практике может быть ниже, чем предполагалось изначально.
Брайан К. Лаки, теоретический астроном, работающий в рамках проекта Breakthrough Listen, считает, что при разработке новых стратегий SETI (поиска внеземного разума) следует учитывать не только энергетические затраты внеземных цивилизаций, но и их технологическую выраженность. Под этим подразумевается оценка видимости признаков их деятельности и возможность долгосрочного существования масштабных мегаструктур.
Переосмысление шкалы Кардашёва
В 1964 году была предложена шкала Кардашёва, которая классифицирует цивилизации на три категории: I, II и III. Такая классификация основана на уровне их способности использовать энергию — от энергии планеты до энергии звезды или даже всей галактики.
В рамках данной концепции, цивилизация первого типа потребляет всю энергию своей планеты, цивилизация второго типа – энергию своей звезды (например, используя конструкцию типа сферы Дайсона), а цивилизация третьего типа – энергию в галактических масштабах.
Современные исследователи ставят под сомнение, останутся ли цивилизации, достигшие уровня развития по шкале Кардашёва, видимыми для нас. Технологический прогресс может привести к тому, что приоритетными станут энергоэффективность и снижение потерь, что сделает их присутствие менее выраженным. Это может выражаться в уменьшении теплового излучения, сокрытии сигналов или переходе к компактным цифровым и квантовым системам, потребляющим мало энергии.
Даже цивилизация второго типа, использующая энергию звезды, может не нуждаться в гигантских мегаструктурах, таких как сферы Дайсона. Это также применимо к другим масштабным объектам, которые обычно ищут в рамках программы SETI.
Угрозы для существования мегаструктур
Лакки в своей работе указывает на то, что возведение крупных сплошных сооружений, например, классических сфер Дайсона, может оказаться нецелесообразным из-за огромных нагрузок и гравитационных проблем. Вместо этого исследователи предлагают рассмотреть концепции, основанные на «роях» — совокупности небольших орбитальных элементов, которые, действуя совместно, обеспечивают ту же функциональность, что и единая мегаструктура, но без присущих ей ограничений.
Несмотря на это, подобные рои также подвержены определенным трудностям. Отсутствие обслуживания может спровоцировать ошибки в навигации, приводящие к столкновениям между компонентами и вызывающие цепную реакцию разрушения.
«По словам Лаки, в результате произойдёт цепь столкновений, в ходе которых элементы роя будут разрушаться, распадаясь на фрагменты, а затем на всё более мелкие частицы, пока вся структура окончательно не превратится в пыль ».
Учёный проводит аналогию между проблемой космического мусора на орбите Земли, известной как «синдром Кесслера», и указывает на то, что в структуре, подобной сфере Дайсона, разрушение может начаться очень быстро.
«Без непрерывной поддержки большинство мегароев, скорее всего, не смогут долго сохраняться в космических временных масштабах », — заключает Лаки.
Поиск того, что можно обнаружить
Несмотря на свою популярность в научной фантастике и теоретических размышлениях, шкала Кардашёва, вероятно, не так полезна для SETI, как можно было бы предположить. По мнению Лаки, будущие поиски должны быть направлены на обнаружение реальных сигналов, а не на основе предположений об энергопотреблении или масштабных конструкциях, которые, возможно, созданы внеземными цивилизациями.
Ключевым моментом исследования является не объем энергии, используемой внеземными цивилизациями, а возможность выявления признаков их активности с использованием существующих технологий наблюдения.