Илон Маск обратился к идеям советского учёного, зародившимся ещё в шестидесятые годы

Планы Илона Маска относительно будущего SpaceX и человечества основаны на идее, которая возникла в 1960-х годах, когда астрономы начали обнаруживать загадочные, неизвестные радиоисточники в космосе. Советский астроном Николай Кардашев в то время был пионером в поисках внеземного разума, и некоторые сигналы его очаровали. Заинтригованный идеей о том, что сигналы 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 межзвездной связи. Его концепция теперь известна как шкала Кардашева.

Маск часто упоминал об этом масштабе, последний раз в видео, опубликованном на его социальной платформе X в преддверии первичного публичного размещения акций SpaceX в июне, а также в подписанном заявлении на веб-сайте компании, в котором резюмируется запрос, поданный в этом году в Федеральную комиссию по связи, отмечает CNN.

В запросе SpaceX просит разрешения отправить на орбиту до 1 миллиона новых спутников с целью создания центров обработки данных в космосе. Маск заявил, что эта новая группировка спутников станет «первым шагом на пути к становлению цивилизации уровня Кардашева II».

Шкала Кардашева имеет три уровня: от планеты к звезде и галактике, объясняет CNN. Цивилизация типа I может использовать всю энергию одной планеты, либо произведенную самой планетой (например, геотермальную энергию или энергию ветра), либо полученную 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 недоброжелатели, но она стала катализатором дебатов на протяжении последних шести десятилетий и предметом многочисленных пересмотров, которые добавили дополнительные уровни категоризации, отмечает CNN. Эксперты признали систему полезным инструментом оценки потенциальных цивилизаций, хотя и не используют ее в официальном качестве.

"Шкала Кардашева, в принципе, является практически единственной научной основой, которой мы располагаем для объективной оценки технологического уровня цивилизации, особенно с точки зрения ее способности использовать энергию", - комментирует Заза Османов, сотрудник Института SETI, 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».

По этому стандарту любая инопланетная цивилизация, которая появится на Земле сейчас, скорее всего, не будет слишком впечатлена, предположил Маск в видео, которым SpaceX поделилась в прошлом месяце. Но могут ли планы компании по созданию орбитальных центров обработки данных, которые сталкиваются с рядом технических препятствий, а также продолжающаяся разработка Starship, самой мощной системы запуска из когда-либо созданных, действительно изменить эту точку зрения? Даже если бы они это сделали, эксперты говорят, что дальнейшее повышение, по мнению Кардашева, может быть трудным и иметь последствия, отмечает CNN.

Николай Кардашев 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 совершенно 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 задумываться о новом типе радиоисточников, который недавно был открыт. Сейчас мы понимаем, что это сверхмассивные черные дыры в центрах галактик — квазары, но в то время они еще пытались понять, что же это такое».

Не уточняя, где именно находится Земля на своей шкале, Кардашев 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 главный недостаток, по его мнению: отсутствие точности. Саган добавил десятичные дроби, чтобы сделать шкалу непрерывной, и предположил, что в его новой версии человечество относится к типу 0,7. Однако важно отметить, что шкала Сагана, которая сама стала популярной, является не линейной, а логарифмической, а это означает, что разрыв между 0,7 и 1 гораздо больше, чем может показаться на первый взгляд, подчеркивает CNN.

"Шкалу Кардашева часто критикуют за попытку 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, что это полезно».

Самое последнее приближение местоположения 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 классифицируется как тип 0,7276. Исследование также прогнозирует, что к 2060 году человечество достигнет 0,7449, или примерно 50% роста потребления энергии.

Технически любой энергетический проект улучшает положение Земли на шкале, но путь к полному переходу к I типу долог. «При нынешних тенденциях в энергетике и технологиях достижение статуса цивилизации типа 1, вероятно, займет тысячелетия, если только крупные прорывы, такие как крупномасштабное развитие 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 до сих пор не достигло статуса цивилизации I типа, возможно ли вообще претендовать на то, чтобы стать цивилизацией II типа? По мнению Маска, «любая уважающая себя цивилизация должна, по крайней мере, достичь второго типа Кардашева». Это не обязательно означает, что Земля должна полностью достичь типа 1, скорее, по словам Чжана, это «первая попытка использовать космическую солнечную энергию для сбора урожая».

План Маска по запуску 1 миллиона спутников технически является шагом ко второму типу, но для использования всей солнечной энергии потребуются материалы с общей массой, превышающей массу всех астероидов в поясе астероидов, сказал Райт. Подобный шаг может радикально изменить структуру Солнечной системы и обитаемость Земли.

«Это не реалистичная и нежелательная цель для человечества», — сказал Райт.

Недоброжелатели говорят, что даже достижение статуса типа I не является реалистичной целью.

«Никто на самом деле не хочет использовать всю энергию планеты, потому что в процессе вы полностью уничтожите планету», — сказал Филип Мецгер, планетарный физик и профессор-исследователь Университета Центральной Флориды, сделавший обширную карьеру в НАСА.

«Я считаю, что мы больше не используем энергию Земли. Я уже пару десятилетий утверждаю, что нам нужно убрать промышленность с планеты».

Вторя подходу Маска, Мецгер заявил, что, по его мнению, будущее энергетики и промышленного производства должно быть в космосе или на Луне, по существу переходя от первого ко второму.

«Я написал статью в 2012 году, когда еще работал в НАСА, и она привлекла внимание Белого дома Обамы, и мы провели серию встреч по этому поводу», — сказал Мецгер.

«В документе утверждается, что мы действительно можем быстро создать цивилизацию уровня солнечной системы, разместив заводы на Луне и запустив их, и мы утверждали, что это займет от 20 до 70 лет, в зависимости от того, как быстро вы двигаетесь, и это принесет огромную пользу человечеству во всем мире, что будет стоить около трети бюджета НАСА».

Мецгер признает, что это предложение «звучит как научная фантастика» и «в некотором роде безумие», и что в настоящее время для него нет политического обоснования. Однако, добавил он, эта точка зрения 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. По его словам, перенос центров обработки данных за пределы планеты может стать ответом на эти опасения.

Жизнь в космосе также становится популярной идеей, по крайней мере, среди миллиардеров. Основатель Amazon Джефф Безос открыто поддержал концепцию «Колоний О'Нила» — орбитальных структур шириной в милю, каждая из которых могла бы вместить до 1 миллиона человек, используя такие ресурсы, как замороженная вода, которую можно добыть на Луне, напоминает CNN.

Если где-то в нашей галактике существуют цивилизации второго типа, то могут быть способы их обнаружения. Один из них — искать гипотетические сверхструктуры, называемые сферами Дайсона, которые были знакомы Кардашеву с тех пор, как они были представлены американским физиком Фрименом Дайсоном в 1960 году.

Сфера или рой Дайсона — это оболочка, состоящая из зеркал или солнечных панелей, которые полностью окружают звезду, используя всю производимую ею энергию. Такая структура неизбежно будет выделять избыточное тепло, которое можно будет обнаружить как инфракрасное излучение, поэтому ученые предположили, что поиск этого побочного продукта может стать жизнеспособным методом поиска внеземной жизни, объясняет CNN.

В исследовании, опубликованном в 2024 году, было изучено 5 миллионов звезд в галактике Млечный Путь и обнаружено семь кандидатов, которые потенциально могут содержать сферы Дайсона.

«Это показало, что если сферы Дайсона и существуют, то они крайне редки, поэтому теперь мы знаем, что они не являются обычным явлением в нашей галактике», — сказал Райт.

Тем не менее, кандидаты «очень интересны», и, добавил он, ведутся дополнительные наблюдения, чтобы узнать больше о них с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, хотя они могут просто оказаться ложноположительными или не совсем сферами Дайсона.

«Существует вероятность того, что какая-то другая галактика была заполнена сферами Дайсона 3-го типа. Мы проделали некоторую 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 внеземной жизни, большинство ученых проявляют осторожность.

«Существование цивилизаций типа 2 или 3, безусловно, в принципе возможно, учитывая возраст и масштаб Вселенной», — сказал Томо Гото, доцент кафедры астрономии Национального университета Цинхуа на Тайване. «Однако отсутствие данных наблюдений за такими цивилизациями позволяет предположить, что они либо крайне редки, 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 сигналов инопланетян, — в подобных проектах нет недостатка, а технический прогресс постоянно расширяет их масштабы.

«На мой взгляд, цивилизация второго типа вполне вероятна», — комментирует Заза Османов. «На самом деле, обнаружить цивилизацию на нашем нынешнем уровне — или даже цивилизацию типа 1 — может быть сложнее».

Это потому, что, пояснил Османов, 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 гораздо более развитыми, чем человечество.

Но что бы инопланетный вид сделал со всей энергией целой звезды?

«Мы не знаем точной цели, но история человечества предполагает, что по мере того, как наши предки достигали более высокого уровня 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 останется привязанной к одной планетной системе, что потребует широкомасштабного использования космоса и соответствующих энергетических потребностей, потенциально на много порядков превышающих наше нынешнее потребление энергии».

Кардашев, скончавшийся в 2019 году после блестящей научной карьеры, продолжил свою научную работу двумя статьями, опубликованными в 1980 и 1985 годах, продолжает CNN. Они предложили стратегии обнаружения сигналов, исходящих от разумных цивилизаций, и рассмотрели возможные последствия такого открытия для человечества. Хотя его сфера деятельности была сосредоточена на производстве энергии, он считал, что «концепции морали и добродетели столь же универсальны, как и теорема Пифагора. Цивилизации не выживут, если они не будут следовать этим концепциям».

«Шкала Кардашева — полезный мысленный эксперимент 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 увеличению общего потребления энергии».