Forscher prognostizieren, wann die Menschheit zu einer Typ-I-Zivilisation wird

“ Nicht vor 2371 Das ist das Ergebnis der auf dem Server veröffentlichten Studie arXiv, durchgeführt von Dr. Jonathan Jiang vom Jet Propulsion Laboratory der NASA und seinen Mitarbeitern. Das bedeutet, dass die Menschheit offensichtlich nicht in der Lage sein wird, alle verfügbare Energie auf der Erde für mindestens 350 Jahre zu nutzen und zu speichern. Die Forscher weisen jedoch darauf hin, dass unsere Evolution eine signifikante Energieverschiebung beinhalten muss.

Unter den verschiedenen Kriterien, die zur Beurteilung des Fortschritts einer Zivilisation herangezogen werden (Bevölkerungswachstum, Entstehung und Untergang von Imperien, technologische Fähigkeiten usw.), scheint die Höhe des Energieverbrauchs ein zuverlässiges ungefähres Maß für den technologischen Fortschritt zu sein. Tatsächlich hat sich seit der Entstehung und Evolution des Menschen seine Fähigkeit, Energie nutzbar zu machen, nur noch vergrößert – und man kann sich leicht vorstellen, dass dasselbe für andere mögliche Zivilisationen gelten würde. Aus dieser Beobachtung leitet sich die Kardashev-Skala ab.

Diese Skala wurde 1964 vom sowjetischen Astronomen Nikolai Kardashov eingeführt und ist eine theoretische Methode zur Klassifizierung von Zivilisationen nach ihrem Stand der technologischen Entwicklung und ihres Energieverbrauchs. Sie umfassen drei Arten von Zivilisationen: Die erste Art ist in der Lage, die gesamte auf dem Planeten Erde verfügbare Energie zu speichern und zu nutzen – einschließlich der Menge an Astralenergie, die ihn erreicht; Der zweite Typ kann die Energie des Sterns direkt verbrauchen; Der dritte Typ ist in der Lage, die gesamte von ihm abgegebene Energie einzufangen Galaxis. Diese Skala wurde 1973 von dem amerikanischen Astronomen Carl Sagan überarbeitet, der eine genauere Klassifizierung vorschlug und die Zwischenstufen zwischen den drei Typen integrierte.

Die aktuelle Situation ist weit von der ersten Art entfernt

Eine Typ-I-Zivilisation, genannt Planetare Zivilisation, hat eine Energiestärke von 10¹⁶ Dieses W stammt aus allen auf dem Planeten verfügbaren Energiequellen, aber auch aus der Strahlung seines Muttersterns. Auf der Erde können Menschen unter anderem fossile Brennstoffe, Kernenergie, Windenergie, Solarenergie, Geothermie und Gezeitenenergie nutzen. Die etwa 150 Millionen km von der Sonne entfernte Erde empfängt jedes Jahr Strahlung mit einer durchschnittlichen Leistung von 1.361 W/m².

Eine Typ-II-Zivilisation ist theoretisch in der Lage, ihre gesamte Sternenmacht anzuhäufen, oder ungefähr 10²⁶ W Beispielsweise erzeugt die Sonne eine Kraft von etwa 4 x 10²⁶ W Um viel Energie zu nutzen und zu speichern, müsste diese Zivilisation in der Lage sein, eine riesige Infrastruktur wie das Dyson-Feld aufzubauen. Schließlich könnte eine Zivilisation des „galaktischen“ Typs (Typ 3) theoretisch eine Kraft von 10 ausnutzen³⁶ W. Die Leuchtkraft unserer Milchstraße beträgt etwa 4×10 .³⁷ W.

Derzeit nutzt die Menschheit etwa 10¹³ W. Basierend auf Daten der Internationalen Energieagentur (die zeigen, dass die Gesamtenergieversorgung im Jahr 2018 1,9 x 10 betrug¹³ W) Basierend auf der von Carl Sagan entwickelten Formel positionieren wir uns genau auf der 0,728er Ebene der Kardachev-Skala und verbrauchen 0,16% der verfügbaren Energie – sind wir also zu weit vom ersten Typ entfernt, um eines Tages dorthin zu gelangen? Das versuchte ein internationales Forscherteam herauszufinden, dessen Studie auf dem Server verfügbar ist arXiv.

In dieser Studie analysieren sie den Verbrauch und die Bereitstellung von Energie aus den drei wichtigsten Quellen: fossile Brennstoffe (wie Kohle, Öl und Erdgas), Kernenergie und erneuerbare Energien, und das Ziel ist es, deren Wachstum zu untersuchen Quellen. “ Wir berücksichtigen auch die von der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen und der Internationalen Energieagentur vorgeschlagenen Umweltgrenzwerte und die unserer Berechnungen. Sagt das Team.

Notwendiger Verzicht auf fossile Brennstoffe

Wie die Forscher betonen, besteht das Problem darin, dass jede Energiequelle ihre Grenzen hat: Die übermäßige Nutzung fossiler Brennstoffe zum Beispiel kann verheerende Auswirkungen auf das Klima haben und die Menschheit potenziell zum Aussterben bringen, lange bevor Typ eins erreicht ist – ein Phänomen, das Wissenschaftler Nennen Sie es den „großen Kandidaten“ (ein Konzept, das sich auf eine Reihe von Hindernissen bezieht, die die Entstehung einer nachhaltigen Zivilisation verhindern). Daher ist es wichtig, die Ebenen zu berücksichtigen Verschmutzung Verbunden mit jeder Energiequelle, um das Datum abzuschätzen, an dem die Menschheit auf den ersten Typ umsteigen könnte.

“ Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die beste Schätzung für heute nicht vor dem Jahr 2371 erfolgen wird. “ schließt das Team. Müssen wir uns darüber Sorgen machen? Nicht in Ordnung. Viele unserer technologischen Fortschritte, insbesondere im Computerbereich, basieren auf erhöhter Effizienz in Verbindung mit reduziertem Energieverbrauch. Mit anderen Worten, wir müssen nicht unbedingt mehr Kraft aufbringen, um weiter voranzukommen.

Die Studie unterstreicht auch die Notwendigkeit einer signifikanten Verschiebung der Energieversorgung auf globaler Ebene, insbesondere im Jahr 2030. Wenn diese Energiewende zunächst zu einem geringfügigen Anstieg der Kardashev-Skala (sogar zu einer Stagnation oder sogar einem Rückgang) führt, ist dies das Beste Weg, Umweltbelastungen durch fossile Brennstoffe zu vermeiden, so die Forscher.

Quelle : J. Jiang et al., arXiv