卡尔达肖夫指数
定义
在1964年由苏联天文学家尼古拉·卡尔达肖夫首先提出定义文明的三个层次,根据各个文明使用能源功率数量的量级:
I型 — 文明对行星可以驾驭的能量大约是10 W。实际的数字是有很多变数的,地球的特定变数为 1.74×10 W。(此处存疑)卡尔达肖夫指数原定义为 4×10 W。
II型 — 文明对一个恒星所可以驾驭的能量大约是 10 W。同样地,实际的数字是有很多变数的,太阳输出的指数约为3.86×10 W。卡尔达肖夫指数原定义为 4×10 W。
III型 — 文明对一个星系所驾驭的能量大约是 10 W。这个数字是有极多变数的,因为星系的体积在变化中。卡尔达肖夫指数原定义为 4×10 W。
(w=j/s,即I型文明 一秒即可输出亿亿焦耳的能量,相当于两百万吨TNT当量——大型核弹)
在现阶段,上述文明类别纯为假定。但是卡尔达肖夫指数被搜寻地外文明计划研究人员、科幻小说作家和预言家用来作理论基础。
卡尔达肖夫指数的能源消耗估计三种类型文明的定义
人类文明的现状
世界的全年初级能源消耗的总量。
加来道雄认为,人类可能在100〜200年左右达到I型状态,在几千年后达到II型状态,而约在10万至一百万年后达到III型状态。
卡尔·萨根建议定义中间值(不考虑在卡尔达肖夫的原指数),由类型I(10 W),类型II(10 W)和类型III(10 W)的值来做内插和外插,得出下面的公式:
其中的 K 是一个文明的 卡尔达肖夫指数 ,和 P 是它使用的电力,以瓦特为单位。他计算出人类文明类型指数(在1973年)是0.7左右,用外推法(显然1970年代人类使用了10太瓦(TW)的数值)。
2012年,总世界能源消耗量量为553艾焦( 553 × 10 J =153,661 TWh),相当于平均功耗为17.54太瓦( 1.504 × 10 W ,或0.724上的卡尔达肖夫指数)。
地球的总光合生产力 ( 英语 : Photosynthetic_efficiency#Worldwide_figures ) 是大约 1500至2250TW之间,或每年47,300-71,000艾焦(EJ),相当于0.9卡尔达肖夫指数。
参见
克拉克基本定律
德雷克公式
戴森球
卡尔·萨根
加来道雄
数量级 (能量)
可持续性
技术奇异点
世界能源消耗 ( 英语 : World energy consumption )
KIC 8462852
延伸阅读
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?. (编) 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.
外部连接
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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