Tri tipa supercivilizacija

Razlucljivost Svemrske interferometrijske misije (SIM) granici s fizikalnim granicama optike - nevjerojatno je osjetljiv; dok kruzi oko Zemlje moze uociti svjetiljku koju njise astronaut na Marsu!

SIM će pripremiti put za Terrestriat Planet Finder, svemirski teleskop čiji je zadatak tražiti pianete poput Zemlje. Snimit će 1.000 najsjajnijih zvijezda u krugu od 50 svjetlosnih godina i usredotočiti se na 50 do 100 najsjajnijih planetarnih sustava. Sve to će potaknuti istraživanje života na njima i civilizacija koje bi možda bile naprednije od naše. Iako je nemoguće predvidjeti osobine jedne tako napredne civilizacije, pomoću zakona fizike možemo ih ugrubo okarakterizirati. Bez obzira na milijune godina koji nas dijele, morali bi se podvrgavati neumoljivim zakonima fizike, koji su tako napredni da mogu objasniti sve od subatomskih čestica do općenite strukture svemira i to u nevjerojatna 43 reda veličine.
Civilizacije kategoriziramo po potrošnji energije pomoću sljedećih načela:
1. Zakoni termodinamike: Čak i naprednu civilizaciju vežu zakoni termodinamike, osobito drugi zakon, i stoga ih se može kategorizirati po količini energije kojom raspolažu;
2. Zakoni stabilne tvari: Barionska tvar (tj. tvar bazirana na protonima
i neutronima) uglavnom spada u tri velike skupine: planete, zvijezde i galaktike. (To je proizvod zvjezdane i galaktičke evolucije, termonuklearne fuzije itd.) Stoga će njihova energija biti osnovana na tri različita tipa što postavlja gornju granicu njihovoj potrošnji energije
3. Zakoni planetarne evolucije: Potrošnja energije u naprednoj civilizaciji mora rasti brže od učestalosti prirodnih katastrofa (npr. udara meteora, ledenih doba, supernova itd.). Ako uspore, neće preživjeti. To postavlja matematičke donje granice za brzinu razvoja tih civilizacija.

Energija kao mjerilo
U poticajnom radu objavljenom 1964. u časopisu Sovjetska astronomija, ruski astrofizičar Nikolaj Kardashev pretpostavio je da se napredne civilizacije mogu svrstati u tri tipa od kojih su svi ovladali planetarnim, zvjezdanim i galaktičkim oblicima energije. Izračunao je da bi potrošnja energije jednog tipa bila nekoliko milijardi puta manja od potrošnje energije drugog tipa. Koliko bi nam vremena trebalo da napredujemo do razine civilizacije tipa 2 i tipa 3?
Don Goldsmith, astronom s Berkeleva podsjeća nas da Zemlja prima samo milijarditi dio energije Sunca, a da ljudi od toga rabe svega milijunti dio. Dakle, koristimo milijunti dio miiijarditog dijela Sunčeve energije. Naša trenutna planetarna proizvodnja energije iznosi otprilike 10 milijarda milijardi erga u sekundi, no to eksponencijalno raste i stoga možemo izračunati koliko bi nam trebalo da dostignemo status tipa 2 ili tipa 3. Goldsmith tvrdi: „Pogledajte samo kako daleko smo došli u načinima potrošnje energije čim smo otkrili kako manipulirati energijom, kako rabiti fosilna goriva, kako stvoriti električnu energiju iz energije vode itd. Nevjerojatno smo napredovali u samo dvjestotinjak godina - to je malo kada se usporedi sa starošću našeg planeta od nekoliko milijardi godina... a isto možda vrijedi i za druge civilizacije."
Fizičar Freeman Dyson na Institutu za napredna proučavanja procijenio je da bismo za otprilike 200 godina trebali dostići status civilizacije tipa 1. Sa skromnim rastom od svega 1% godišnje, Kardashev je procijenio kako bi nam trebalo samo 3.200 godina da dostignemo status civilizacije tipa 2, te 5.800 g. da dostignemo civilizaciju tipa 3.

Život ispred vremena
Život u civilizaciji tipa 1 bio bi posve planetarno orijentiran: ovladalo bi se većinom oblika planetarne energije. Njihova proizvodnja energije bila bi tisućama milijuna puta veća od naše. Mark Twain jednom je rekao: „Svi se žale na vrijeme, ali nitko ne poduzima ništa u vezi toga". To bi se moglo promijeniti u civilizaciji tipa 1, koja bi na raspolaganju imala dovoljno energije za manipuliranje vremenskim prilikama. Mogli bi imati dovoljno i za upravljanje potresima, vulkanima i za gradnju gradova na oceanima. Trenutno po proizvodnji energije spadamo u tip 0. Energiju ne dobivamo iz globalnih sila već iz spaljivanja mrtvih biljaka (nafte i ugljen). Ipak, već vidimo naznake civilizacije tipa 1. Engleski počinje biti planetarni jezik, imamo internet kao planetarni komunikacijski sustav, početke planetarne ekonomije (Europska unija), pa čak i početke planetarne kulture (pomoću medija, TV-a, glazbe i holivudskih filmova).
Po definiciji, napredna civilizacija mora rasti brže od učestalosti prirodnih katastrofa. Budući da se udari meteora i kometa događaju svakih nekoliko tisuća godina, civilizacija tipa 1 mora unutar tih nekoliko tisuća godina razviti mogućnost puta u svemir kako bi odbila te komete od Zemlje, što se s obzirom na zadano vrijeme ne čini kao veliki problem. Ledena doba se događaju svakih nekoliko desetaka tisuća godina, tako da civilizacija tipa 1 ima dovoljno vremena za razvijanje sustava upravljanja vremenom. Treba se naučiti nositi i s umjetnim i unutarnjim katastrofama.
Problem globalnog zagađenja postoji samo u civilizaciji tipa 0; civilizacija tipa 1 već nekoliko tisućljeća živi kao planetarna civilizacija, te je stoga morala postići ekološku ravnotežu. Unutarnji problemi poput rata ozbiljna su i trajna prijetnja, no ipak su im na raspolaganju tisuće godina tokom kojih bi rješavali rasne, sektaške i nacionalne sukobe. Poslije nekoliko tisuća godina, civilizacija tipa 1 iscrpla bi svu planetarnu energiju te bi se morala okrenuti dobivanju energije iz Sunca koja bi iznosila otprilike milijardu bilijuna milijardi erga u sekundi. S proizvodnjom energije jednakom onoj manjih zvijezda bili bi vidljivi iz svemira. Dysonova zamisao je da bi civilizacija tipa 2 mogla izgraditi ogromnu sferu oko svog sunca ne bi li tako učinkovitije iskoristila njegovu energiju. Čak i kada bi se htjeli sakriti, prema drugom zakonu termodinamike emitirali bi otpadnu energiju. Gledan iz svemira, njihov planet bi svijetlio kao božično drvce. Dyson je prediožio traženje infracrvenog zračenja kako bi identificirali civilizacije tipa 2, a ne radio i TV valove.
Vjerojatno bi jedina moguća prijetnja civilizaciji tipa 2 bila eksplozija supernove, čija bi ih iznenadna erupcija spalila smrtonosnim x-zrakama. Stoga je najzanimljivija civilizacija trpa 3 jer je doista - besmrtna. Iscrpili su energiju jedne zvijezde te krenuli u druge sustave. Ne postoji prirodna katastrofa poznata znanosti koja bi mogla uništiti civilizaciju tipa 3.
Kada bi se takvo društvo susrelo sa supernovom, imalo bi nekoliko mogućnosti: moglo bi promijeniti evoluciju crvenog diva koji če eksplodirati ili otići na drugi planet i prilagoditi ga svojim potrebama.

Kako istraživati galaktiku
Zbog ogromnih udaljenosti među zvijezdama i brojnih velikih, beživotnih sistema, civilizacija tipa 3 morala bi se suočiti sa sljedećim pitanjem: koji je matematički najučinkovitiji način za istraživanje stotina milijardi zvijezda u galaktici?
U znanstvenoj fantastici potragu za nastanjivim svjetovima simbolizirali su herojski kapetani koji smjelo upravljaju svemirskim brodom, ili pak ubojiti Borg, civilizacija tipa 3 koja apsorbira niže civilizacije tipa 2 (kao što je Federacija). Međutim, matematički najučinkovitiji način istraživanja mnogo je manje glamurozan: slanje brojnih Von Neumannovih sondi u galaktiku (nazvane su po Von Neumannu koji je utvrdio matematičke zakone za samoreplicirajuće sustave). Von Neumannova sonda je robot napravljen kako bi stigao do udaljenih zvjezdanih sustava i izgradio tvornice koje će proizvesti tisuće njegovih kopija. Beživotni mjesec bio bi pogodniji od planeta kao udaljeno odredište za Von Neumannove sonde, budući da tamo mogu lako slijetati i polijetati, te zato što mjeseci nemaju erozije. Te sonde živjele bi doslovno od zemlje - rabile bi prirodna ležišta nikla, željeza itd. kako bi osigurale sirovine za svoju tvornicu robota. Napravile bi tisuće svojih kopija koje bi se rastrkale u potrazi za novim zvjezdanim sustavima.
Na kraju bi bilo mnogo milijardi tih sonda, koje bi poput virusa kolonizirale svemir i širile se u svim smjerovima. Tako bi se čak i galaktiku promjera 100.000 svjetlosnih godina dok raja uspjelo analizirati u, recimo, pola milijuna godina. Kada bi Von Neumannova sonda našla neku primitivnu civilizaciju (npr. nestabilnu, divlju civilizaciju tipa 0), jednostavno bi na mjesecu čekala da to društvo evoluira u stabilnu civilizaciju tipa 1. Nakon tisućljetnog čekanja, aktivirala bi se kada bi ta civilizacija počela izgradnju kolonije na mjesecu. Fizičar Paul Davies sa Sveučilišta u Adelaideu iznio je mogućnost postojanja Von Neumannove sonde na našem mjesecu, ostavljene prilikom davne posjete našem sustavu.

Nova dostignuća
Od Kardashevljeve klasifikacije civilizacija dogodili su se brojni znanstveni pomaci koji su pročistili i proširili njegovu izvornu analizu, npr. otkrića u poljima nanotehnologije, biotehnologije, kvantne fizike itd. Nanotehnologija bi, primjerice, mogla olakšati razvoj von Neumannovih sondi. Fizičar Richard Fevnman u svom je eseju „Na dnu ima puno mjesta" napisao da u zakonima fizike nema ničeg što bi priječilo razvoj strojeva veličine molekula. Danas su znanstvenici izgradili neobične naprave veličine atoma, npr. računaljku i gitaru s žicama veličine 100 atoma.
Paul Davies nagađa da bi civilizacija sposobna za put kroz svemir koristila nanotehnologiju za gradnju minijaturnih sondi, ne većih od dlana, za istraživanje galaktike. Davies tvrdi kako bi „te sićušne sonde bile tako neupadljive da i nije čudno što još nismo na njih naletjeli. Na tako nešto nećete naletjeti u svom dvorištu. Ako se tehnologija razvija na taj način - manje, brže i jeftinije, i ako su druge civilizacije prošle taj put, moguće da smo okruženi nadzornim napravama". Razvoj biotehnologije otvara posve nove mogućnosti. Sonde bi se mogle ponašati poput živih bića: širile bi svoje gene, mutirate i kod svakog razmnožavanja evoluirale kako bi povećale svoje sposobnosti, te bi mogle imati umjetnu inteligenciju jer bi tako ubrzale svoju potragu.
I teorija informacija prilagođuje izvornu Kardashevljevu analizu. Sadašnji projekt SETI skenira svega nekoliko frekvencija radio i TV valova koje odašilju civilizacije tipa 0, no ne i naprednija društva. Zbog nevjerojatnog statičkog elektriciteta u dubokom svemiru bilo bi pogrešno odašiljati na samo jednoj frekvenciji. Kako ne bi sve uložili na jednu jedinu kartu, učinkovitije je razlomiti poruku i raširiti je po raznim frekvencijama i onda signal sastaviti na odredištu. Tako bi, bez obzira na statički elektricitet, stigao dovoljno veliki dio poruke, te bi se ona mogla uspješno rekonstruirati pomoću programa za ispravak pogreški. Međutim, civilizacija tipa 0 koja tu istu poruku sluša na jednoj frekvenciji, čula bi samo besmislice. Naša galaktika možda vrvi porukama civilizacija tipa
2 i 3, no naši radio-teleskopi to registriraju samo kao buku. Moguće je da civilizacija tipa 2 ili 3 sa strojevima dostigne nevjerojatnu Planckovu energiju. Ta je energija milijardama puta veća od našeg najjačeg razbijača atoma. Takva energija je, koliko god nam se činila nevjerojatnom, u dometu civilizacija tipa 2 i 3.

Nova saznanja
Planckova energija nalazi se samo u središtima crnih rupa i pri događanju Velikog praska. Međutim, s nedavnim otkrićima u kvantnoj gravitaciji i teoriji superstrune, fizičare su počele zanimati nevjerojatno snažne energije čiji bi kvantni efekti uništili prostor i vrijeme. Pojavljuje se mogućnost da napredne civilizacije putuju kroz rupe u svemiru, iako nije sigurno da kvantna fizika opravdava postojanje crvotočina. Ako te civilizacije mogu uspješno putovati kroz stabilne crvotočine, dostizanje specifičnog impulsa od milijun sekundi više nije problem putuje se prečicom kroz galaktiku. To bi smanjilo prijelaz iz. civilizacije tipa 2 u civilizaciju tipa 3. S druge strane, sposobnost stvaranja rupa u svemiru jednog bi dana mogla biti korisna. Astronomi koji analiziraju svjetlo dalekih Supernova nedavno su zaključili da svemir ubrzava, a ne usporava. Ako je to istina, možda postoji neka antigravitacijska sila (možda Einsteinova kozmološka konstanta) koja je protuteža gravitacijskoj privlačnosti dalekih galaktika. No, to znači i da bi se svemir mogao unedogled širiti dok temperature ne padnu do apsolutne nule. Nekoliko novina nedavno je objavilo kako bi taj sumorni univerzum izgledao. Bio bi strašan: sve preživjele civilizacije skupile bi se oko umirućih neutronskih zvijezda i crnih rupa. Sav inteligentni život morao bi umrijeti sa svemirom.
Filozof Bertrand Russel o smrti sunca napisao je jedan od najdepresivnijih ulomaka na engleskom jeziku: „...Svi napori kroz povijest, sva odanost, svo nadahnuće, sva podnevna blistavost ljudskog genija predodređeni su da izumru u golemoj smrti sunčevog sustava, a cijeli hram ljudskih postignuća neumitno će biti zakopan pod ruševinama svemira..."
Danas, međutim, znamo da će nas rakete dovoljne jačine spasiti od smrti našeg Sunca za nekih 5 milijardi godina, kad oceani proključaju a planine se otope. Ali, kako izbjeći smrt svemira? John Barrows, astronom sa Sveučilišta u Sussexu je napisao: „Recimo da proširimo klasifikaciju. Članovi hipotetskih civilizacija tipa 4, 5, 6 itd. moći će manipulirati strukturama svemira na višim razinama: malim i velikim skupinama galaktika. Civilizacije iznad tipa 3 mogle bi imati dovoljno energije za bijeg iz našeg umirućeg svemira pomoću rupa u prostoru.
Alan Guth, fizičar na MIT-u, jedan od stvaratelja teorije širenja svemira, čak je izračunao koliko bi energije bilo potrebno za stvaranje malog svemira u laboratoriju (radi se o temperaturi od 1000 trilijuna stupnjeva, što nije izvan dometa tih hipotetskih civilizacija). Naravno, dok netko ne uspostavi kontakt s naprednom civilizacijom, sve je ovo samo nagađanje poduprto fizikalnim zakonima, korisni vodič u našoj potrazi za vanzemaljskom inteligencijom. Ali jednog dana će mnogi od nas na stranicama enciklopedija čitati o planetima sličnim Zemlji u našem sektoru galaktike. Tada ćemo se, poput Sagana, pitati kako izgleda civilizacija milijun godina ispred naše..

http://misterij.blogspot.com/