卡爾達肖夫指數(shù)
定義
在1964年由蘇聯(lián)天文學家尼古拉·卡爾達肖夫首先提出定義文明的三個層次,根據(jù)各個文明使用能源功率數(shù)量的量級:
I型 — 文明對行星可以駕馭的能量大約是10 W。實際的數(shù)字是有很多變數(shù)的,地球的特定變數(shù)為 1.74×10 W。(此處存疑)卡爾達肖夫指數(shù)原定義為 4×10 W。
II型 — 文明對一個恒星所可以駕馭的能量大約是 10 W。同樣地,實際的數(shù)字是有很多變數(shù)的,太陽輸出的指數(shù)約為3.86×10 W。卡爾達肖夫指數(shù)原定義為 4×10 W。
III型 — 文明對一個星系所駕馭的能量大約是 10 W。這個數(shù)字是有極多變數(shù)的,因為星系的體積在變化中??栠_肖夫指數(shù)原定義為 4×10 W。
(w=j/s,即I型文明 一秒即可輸出億億焦耳的能量,相當于兩百萬噸TNT當量——大型核彈)
在現(xiàn)階段,上述文明類別純?yōu)榧俣ā5强栠_肖夫指數(shù)被搜尋地外文明計劃研究人員、科幻小說作家和預言家用來作理論基礎(chǔ)。
卡爾達肖夫指數(shù)的能源消耗估計三種類型文明的定義
人類文明的現(xiàn)狀
世界的全年初級能源消耗的總量。
加來道雄認為,人類可能在100?200年左右達到I型狀態(tài),在幾千年后達到II型狀態(tài),而約在10萬至一百萬年后達到III型狀態(tài)。
卡爾·薩根建議定義中間值(不考慮在卡爾達肖夫的原指數(shù)),由類型I(10 W),類型II(10 W)和類型III(10 W)的值來做內(nèi)插和外插,得出下面的公式:
其中的 K 是一個文明的 卡爾達肖夫指數(shù) ,和 P 是它使用的電力,以瓦特為單位。他計算出人類文明類型指數(shù)(在1973年)是0.7左右,用外推法(顯然1970年代人類使用了10太瓦(TW)的數(shù)值)。
2012年,總世界能源消耗量量為553艾焦( 553 × 10 J =153,661 TWh),相當于平均功耗為17.54太瓦( 1.504 × 10 W ,或0.724上的卡爾達肖夫指數(shù))。
地球的總光合生產(chǎn)力 ( 英語 : Photosynthetic_efficiency#Worldwide_figures ) 是大約 1500至2250TW之間,或每年47,300-71,000艾焦(EJ),相當于0.9卡爾達肖夫指數(shù)。
參見
克拉克基本定律
德雷克公式
戴森球
卡爾·薩根
加來道雄
數(shù)量級 (能量)
可持續(xù)性
技術(shù)奇異點
世界能源消耗 ( 英語 : World energy consumption )
KIC 8462852
延伸閱讀
Dyson, Freeman J. Energy in the Universe Article in September 1971 Scientific American magazine (Special September Issue on Energy )
Rusinek, Marvin.Energy Consumption of Europe. The Physics Factbook. 1998.
Wind Powering America
Clean Energy for Planetary Survival: International Development Research Centre
LBL Scientists Research Global Warming
E3 Handbook
Clarke H2 energy systems
Holdren, John P.; Carl Kaysen.Environmental Change and the Human Condition (PDF) . Bulletin Fall: 24–31. 2003 [ 2006-08-10 ] .
Dordrecht, D. Exponential Expansion: Galactic Destiny or Technological Hubris?. (編) B. R. Finney, M. D. Papagiannis. The Search for Extraterrestrial Life: Recent Developments. Reidel Publ. Co. 1985: 465–463.
Shkadov Thruster
Korotayev, A.; Malkov, A.; Khaltourina, D.Introduction to Social Macrodynamics: Compact Macromodels of the World System Growth. Moscow: URSS. 2006. ISBN 5-484-00414-4.
Kardashev, Nikolai. Cosmology and Civilizations. Astrophysics and Space Science. March 1997, 252 : 25. doi:10.1023/A:1000837427320 .
Supercivilizations as Possible Products of the Progressive Evolution of Matter : also by Kardashev
Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation , by Freeman J. Dyson
The Radio Search For Intelligent Extraterrestral Life , by Frank Drake
Freitas Jr., Robert A. Energy and Culture (chapter 15).
Griffin, John. Operation TOGA: Type One Go Ahead. ISBN 1-4502-0702-2.
外部連接
Kardashev civilizations
Astrobiology: The Living Universe
Detectability of Extraterrestrial Technological Activities
Flash Animation on Civilizations
After Kardashev: Farewell to Super Civilizations
Exotic Civilizations: Beyond Kardashev
Description of civilization types from Dr. Michio Kaku
Search for Type III civilizations
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