Kardashev scale: 3 ระดับความก้าวหน้าของอารยธรรม โดย คาร์ดาเชฟ
เอเลี่ยนโบราณ ตอนที่ 3: พระเจ้าจากอวกาศ | ยานอวกาศแห่งเอเสเคียล | พรมวิเศษหรือยานอวกาศ
มนุษย์ต่างดาวโบราณ ตอนที่ 3: พระเจ้าจากอวกาศ | ยานอวกาศแห่งเอเสเคียล | พรมวิเศษหรือยานอวกาศ
มีนาคม 24, 2020
สมมติฐานการจำลอง (Simulation hypothesis) - ถ้าจักรวาลทั้งหมดเป็นเพียงสิ่งที่ถูกจำลองขึ้นมา
Simulation hypothesis: สมมติฐานการจำลอง – ถ้าจักรวาลทั้งหมดเป็นเพียงสิ่งที่ถูกจำลองขึ้นมา
สิงหาคม 1, 2020
3 ระดับความก้าวหน้าของอารยธรรม โดย คาร์ดาเชฟ (Kardashev scale)

Type I civilization, Type II civilization and Type III civilization

คาร์ดาเชฟ สเกล คือวิธีการวัดระดับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของอารยธรรม ตามปริมาณพลังงานที่สามารถเข้าถึงได้ มาตราวัดดังกล่าว ถูกเสนอขึ้นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1964 โดยนักดาราศาสตร์ชาวโซเวียตนามว่า ‘นิโคไล คาร์ดาเชฟ’ (Nikolai Kardashev) โดยแบ่งสเกลออกเป็น 3 ระดับได้แก่

  • อารยธรรมแบบที่ 1 (A Type I civilization) หรือที่เรียกว่าอารยธรรมดาวเคราะห์ อารยธรรมในระดับนี้จะสามารถเข้าถึงพลังงานทั้งหมดที่มีอยู่ในโลกแห่งนี้ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ 
  • อารยธรรมแบบที่ 2 (A Type II civilization) หรือที่เรียกว่าอารยธรรมดาวฤกษ์ อารยธรรมในระดับนี้สามารถใช้ และควบคุมพลังงานที่มีอยู่ในระดับของระบบดาวเคราะห์ของตนได้เกือบทั้งหมด
  • อารยธรรมแบบที่ 3 (A Type III civilization) หรือที่เรียกว่าอารยธรรมกาแล็กซี อารยธรรมที่อยู่ในระดับนี้จะสามารถควบคุมพลังงานทั้งหมดที่อยู่ภายในกาแล็กซี่ของตนได้

คำนิยาม และการพัฒนาพลังงาน

ในปี ค.ศ. 1964 คาร์ดาเชฟ ได้ให้คำนิยามระดับของอารยธรรมทั้ง 3 เอาไว้ โดยเรียงจากลำดับความสำคัญของพลังงานดังนี้

อารยธรรม Type I: เริ่มแรกเดิมที เทคโนโลยีของอารยธรรมที่อยู่ในระดับนี้ จะต้องบรรลุการบริโภคพลังงานบนโลกขั้นต่ำอยู่ที่ราว 4 ล้านล้านวัตต์ อย่างไรก็ตามในปัจจุบันอารยธรรมในแบบที่ 1 มักจะถูกกำหนดให้สามารถควบคุมพลังงานทั้งหมดที่ได้รับมาจากดาวฤกษ์หลักบนพื้นผิวโลกได้ อย่างเช่นในระบบสุริยะของเรา พลังงานที่ดวงอาทิตย์สาดส่องมาที่โลกนั้นจะอยู่จะที่ประมาณ 174,000 ล้านล้านวัตต์

แม้ว่าในปัจจุบันนี้โลกของเราจะบริโภคพลังงานเกินกว่าค่าระดับต่ำสุดของอารยธรรมในแบบแรกไปแล้วกว่า 4 เท่าตัว (โดยรวมเอาปริมาณพลังงานที่ใช้ร่วมกันทั้งหมดบนโลก ไม่ว่าจะมาจาก ถ่านหิน, น้ำมัน, ก๊าซธรรมชาติ, และพลังงานทางเลือกอื่นๆ อย่างเช่น พลังงานแสงอาทิตย์, พลังงานลม, พลังงานไฮโดรเจน และอื่นๆ) โดยสามารถคิดรวมกันได้เป็น 18.40 ล้านล้านวัตต์ก็ตาม แต่เมื่อหากนำมาเปรียบเทียบกับปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่โลกได้รับแล้ว ก็คิดเป็นเพียงแค่ 0.01 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นเอง หรือจะกล่าวได้ว่าพลังงานจากแสงแดดที่โลกของเราได้รับเพียงหนึ่งชั่วโมงนั้น ก็ยังมากกว่าปริมาณพลังงานที่มนุษย์บนโลกใช้ร่วมกันทั้งหมดในตลอดทั้งปี

ทำให้หนทางที่เราจะบรรลุออกไปจากอารยธรรมในแบบที่ 1 ในตอนนี้ หรือแม้แต่ในอนาคตอันใกล้ ก็ยังคงดูห่างไกลมากๆ จนทำให้ต่อมา ในปี ค.ศ. 1992 นักดาราศาสตร์ ‘กิลเลอร์โม เอ. เลอมาร์ชานด์’ (Guillermo A. Lemarchand) จึงได้นิยามระดับอารยธรรมในแบบที่ 1 เสียใหม่ว่า อารยธรรมระดับดาวเคราะห์นั้นจะสามารถจัดการกับพลังงานที่เทียบเท่าได้กับพลังงานที่ได้รับมาจากจากดวงอาทิตย์ที่ส่องลงมาบนโลกที่ระหว่าง 10,000 ล้านล้านวัตต์ ไปจนถึง 100,000 ล้านล้านวัตต์ จากข้อสรุปข้างต้นจะเห็นได้ว่า อารยธรรมของมนุษย์เราในทุกวันนี้ยังไม่เข้าถึงระดับของอารยธรรมในแบบที่ 1 เลย

จึงทำให้มีนักวิทยาศาสตร์บางท่านได้เสนอให้จัดประเภทอารยธรรมของเราอยู่ในระดับ 0 สำหรับแนวทางการเข้าถึงพลังงานเพื่อเร่งอารยธรรมของเราให้เป็น Type I หลักๆ ก็มีอยู่ 3 แนวทางด้วยกัน ได้แก่ 1) การเข้าถึงแหล่งพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่น 2) การเข้าถึงแหล่งพลังงานจากการประลัยของปฏิสสาร 3) การเข้าถึงแหล่งพลังงานทดแทนอย่างเต็มรูปแบบ เช่นพลังงานแสงอาทิตย์, พลังงานลม, เชื้อเพลิงชีวภาพ และไฟฟ้าพลังน้ำ

สำหรับอารยธรรม Type I จะสามารถบรรลุการแปลงเปลี่ยนแสงอาทิตย์ให้กลายเป็นพลังในคลื่นไมโครเวฟแล้วยิงกลับมาสะสมไว้บนโลกได้ อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์บางคนให้ความเห็นว่า อารยธรรมระหว่าง Type 0 และ Type I มีความเสี่ยงสูงเป็นอย่างมากที่จะถูกทำลายล้างไปเสียก่อน ไม่ว่าจะมาจากสาเหตุใดๆ ก็ตาม เช่นความขัดแย้งอันนำไปสู่การล่มสลายของอารยธรรม, ภัยพิบัติทางธรรมชาติ หรือโรคระบาดเป็นต้น 

อารยธรรม Type II: หากอารยธรรมType I รอดพ้นจากการสูญพันธุ์ไปได้ พวกเขาก็จะเดินหน้าเข้าสู่ระดับของอารยธรรมที่สูงขึ้นอีกขั้น นั่นก็คืออารยธรรม Type II โดยอารยธรรมที่มีความก้าวหน้าในระหว่างนี้ จะสามารถควบคุมพลังงานที่เปล่งออกมาจากดาวฤกษ์ของตนเองได้ เช่นประสบผลสำเร็จในการสร้างทรงกลมไดสัน (Dyson sphere – เป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ล้อมรอบดาวฤกษ์โดยยอมให้ปริมาณแสงเพียงเล็กน้อยลอดผ่านออกไป)

เลอมาร์ชานด์ เสนอว่า อารยธรรมที่อยู่ในระดับนี้จะสามารถใช้ และควบคุมการแผ่รังสีของดาวฤกษ์ในระบบสุริยะของตัวเองได้ หรือเทียบเท่าได้กับพลังงานส่องสว่างของดวงอาทิตย์ประมาณ 400 ล้านล้านล้านล้าน วัตต์ (หรือตัวเลข 4 แล้วตามด้วย 0 อีก 26 ตัว)

สำหรับวิธีการเข้าถึงพลังงาน พวกเขาจะใช้ความรู้และเทคนิคที่ต่อยอดมาจาก Type I แต่จะขยายออกไปไกลสู่ดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ด้วย โดยเทคโนโลยีของพวกเขานั้นจะก้าวไกลไปอย่างจนชนิดที่ว่า สามารถสร้างสิ่งก่อสร้างขนาดใหญ่มาล้อมรอบดาวฤกษ์ของพวกเขาได้ (ในแนวคิดที่คุ้นหูกันดีของ Dyson sphere) และภายในโครงสร้างขนาดใหญ่นี้เอง จึงสามารถเก็บเกี่ยวพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจากดาวฤกษ์ได้อย่างเต็มรูปแบบ

ส่วนอารยธรรม Type II อยู่ภายในระบบดาวคู่ ที่มีหลุมดำดาวฤกษ์ พวกเขาก็อาจใช้ประโยชน์จากพลังงานที่เปล่งออกมาจากจานพอกพูนมวลของหลุมดำได้เช่นกัน

อีกทั้งอารยธรรมที่อยู่ในระดับนี้การผลิตปฏิสสารจะไม่ใช่เรื่องยากอีกต่อไป เพราะพวกเขาสามารถสร้างโครงสร้างเชิงวิศวกรรมขนาดใหญ่ออกมาได้ เพื่อเก็บเกี่ยวปฏิสสารธรรมชาติที่ออกมาจากดาวฤกษ์

เมื่ออารยธรรม Type II ก้าวหน้าไปถึงขีดสุด พวกเขาก็จะสามารถเคลื่อนย้ายดาวฤกษ์หลักของพวกเขาได้ (Star lifting) และสร้างเป็นระบบดาวฤกษ์หลายๆ ดวงเชื่อมกัน เพื่อสูบพลังงานออกมาใช้ในคราวเดียว 

อารยธรรม Type III: อารยธรรมที่ครอบครองพลังงานในระดับนี้ สามารถใช้และควบคุมพลังงานทั้งหมดภายในกาแล็กซีของตนได้

เลอมาร์ชานด์ ระบุว่าอารยธรรมที่เข้าถึงอำนาจนี้ สามารถเข้าถึงพลังงานที่เทียบเท่าได้กับความส่องสว่างทั้งหมดของกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่งคิดได้เป็นได้เป็น 40 ล้านล้านล้านล้านล้านล้าน วัตต์ (หรือตัวเลข 4 แล้วตามด้วย 0 อีก 37 ตัว)

สำหรับเทคนิคและเทคโนโลยีของอารยธรรม Type III จะไม่ต่างอะไรจากอารยธรรม Type II แต่จะขยายอาณาเขตของตัวเองออกไปสู่ระบบดาวฤกษ์ต่างๆ เป็นจำนวนมากภายในหนึ่งกาแล็กซี่ มากกว่านั้น

สำหรับการเก็บเกี่ยวพลังงานแล้ว พวกเขาจะสามารถดักจับพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจากหลุมดำมวลยวดยิ่งได้ ซึ่งเป็นหลุมดำขนาดใหญ่มีมวลหลายล้านเท่าของดวงอาทิตย์ และตั้งอยู่ ณ ใจกลางของกาแล็กซีทุกกาแล็กซี

และหากหลุมขาวมีจริง อารยธรรมระดับนี้ก็ไม่พลาดแน่นอนที่จะเก็บเกี่ยวพลังงานจากที่นั่น รวมถึงการดักจับพลังงานรังสีแกมมาที่ระเบิดออกมาจากทุกๆ แหล่ง ของความเป็นไปได้ในทางทฤษฎีของอารยธรรมก้าวหน้า อย่างเช่น การปลดปล่อยพลังงานของ ‘เควซาร์’ (Quasar) เป็นต้น


สถานะปัจจุบันของอารยธรรมมนุษย์

ปัจจุบัน มนุษยชาติยังไม่เข้าถึงสถานะของอารยธรรม Type I โดยนักฟิสิกส์และ นักอนาคตวิทยา ‘มิชิโอะ คะกุ’ (Michio Kaku) เสนอว่า ถ้ามนุษย์มีอัตราการบริโภคพลังงานเฉลี่ยเพิ่มขึ้นอยู่ที่ร้อยละ 3 ต่อปี ท้ายที่สุดมนุษย์ก็จะเข้าสู่ยุคของอารยธรรม Type I ในช่วงระหว่าง 100 ปี ถึง 200 ปี ข้างหน้า ในขณะที่ อารยธรรม Type II มนุษย์จะเข้าถึงได้ในไม่กี่พันปีต่อจากนั้น และเข้าถึงอารยธรรม Type III ในอีกราว 1 แสนปี ถึง 1 ล้านปี


ในขณะที่ ‘คาร์ล เซแกน’ (Carl Sagan) เสนอแนะให้มีการกำหนดตัวเลขออกมาอย่างชัดเจน โดยไม่ได้พิจารณาถึงระดับอารยธรรมดั้งเดิมของคาร์ดาเชฟ โดยการประมาณค่าระไว้ดังนี้ อารยธรรม Type I จะบริโภคพลังงาน 1016 วัตต์, Type II ที่ 1026 วัตต์ และ Type III ที่ 1036 วัตต์ ซึ่งสามารถแปลงเป็นสูตรคำนวณดังนี้

สูตรวัดระดับคาร์ดาเชฟของคาร์ล เซแกน โดยที่ค่า K นั้นคือระดับของ คาร์ดาเชฟ และ P คือค่าพลังที่ใช้ในหน่วยวัตต์

โดยที่ค่า K นั้นคือระดับของ คาร์ดาเชฟ และ P คือค่าพลังที่ใช้ในหน่วยวัตต์ จากการอนุมานจะเห็นได้ว่าอารยธรรม Type 0 ไม่ได้ถูกกำหนดเอาไว้โดย คาร์ดาเชฟ  ดังนั้นจากสูตรคำนวณนี้หากค่า K ที่ออกมามีค่าไม่ถึง 1 นั่นก็แสดงว่าอารยธรรมนั้นยังอยู่ใน Type 0 (ที่ถูกเสนอขึ้นมาใหม่) หรือยังไม่เข้าสู่ระดับอารยธรรม Type I นั่นเอง

โดยระดับอารยธรรมมนุษย์ในยุคปี ค.ศ. 1973 มีค่าอยู่ที่ 0.7 (ซึ่งในยุค 70s นั้นมนุษย์ทั่วโลกบริโภคพลังงานเข้าสู่หลัก 10 เทระวัตต์ แล้ว (หรือ 10 ล้านล้านวัตต์ โดย “เทระ” คือหน่วยพหุคูณใหญ่เอสไอมีค่าเท่ากับ 1012)) ในขณะที่ เมื่อปี ค.ศ. 2018 ทั่วโลกมีอัตราการบริโภคพลังงานอยู่ที่ 18.40 เทระวัตต์ ซึ่งคิดเป็นระดับอารยธรรมคาร์ดาเชฟอยู่ที่ 0.73

และผลจากการคำนวณเล่นๆ จากสูตรวัดระดับคาร์ดาเชฟของคาร์ล เซแกน ข้างต้นนี้เราก็จะพบว่า มนุษย์ต้องเข้าถึงการบริโภคพลังงานให้ได้อยู่ที่ 10,000 เทระวัตต์ เท่านั้น (หนึ่งหมื่นล้านล้านวัตต์) เราจึงจะถือว่ามนุษยชาติได้เข้าสู่ยุคของอารยธรรม Type I แล้ว


หลักฐานจากการสังเกต

จากงานวิจัยในปี ค.ศ. 2015 ที่ศึกษาในเรื่องของการปลดปล่อยพลังงาน แสงกลาง-อินฟราเรด จากกาแล็กซีในหลายแห่งๆ ก็ได้ข้อสรุปออกมาว่า อารยธรรมคาร์ดาเชฟ Type-III นั้นหาได้ยากมาก หรือแทบไม่มีอยู่เลยในจักรวาลทั้งหมดที่เราสังเกตเห็นได้

เมื่อวันที่ 14 ตุลาคม ปี ค.ศ. 2015 มีการตรวจจับแสงที่โค้งผิดปกติออกมาจากระบบดาว KIC 8462852 ทำให้เกิดข้อสันนิษฐาน ว่านี่อาจเป็นเทคโนโลยีที่เรียกว่า ‘ฝูงไดสัน’ (Dyson swarm) นั่นก็เท่ากับว่าเราได้พบเจอเข้ากับอารยธรรมใน Type II แล้ว อย่างไรก็ตามจากการสแกนตามหาคลื่นวิทยุจากดาว KIC 8462852 ของสถาบันเซติ ก็ไม่พบหลักฐานของการปรากฏตัว ของสัญญาณที่เข้าข่ายว่าจะมาจากเทคโนโลยีของมนุษย์ต่างดาวเลย

แหล่งที่มา

  1. Kardashev scale
  2. Current World Energy Consumption
  3. The Sun delivers more energy to Earth in an hour than we use in a year from fossil, nuclear and all renewable sources combined
Sci Ways
Sci Ways
นักเดินทางข้ามกาลเวลา
Facebook
กลับสู่บนสุด