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Scala Kardashev: Classificazione di civilta’ Aliene

In un articolo del 1963, intitolato “Transmission of Information by Extraterrestrial Civilizations” l’astronomo russo Nikolai S. Kardashev propose un sistema per classificare eventuali civiltà extraterrestri in base all’energia ad esse disponibile per poter effettuare trasmissioni radio al di là dei confini del proprio pianeta di origine. Tale sistema prese il nome di scala Kardashev.

Nel corso degli anni, questa scala abbandonò il riferimento alle trasmissioni radio, per andare a riferirsi, più in generale, al grado di energia che una data civiltà fosse in grado di utilizzare per qualsiasi scopo. Kardashev, sempre nel 1964 propose un criterio basato sulla capacità di raccogliere e sfruttare l’energia prodotta “naturalmente”.

Kardashev propose una scala con 5 gradini, identificati dai numerali romani da I a IV, più un livello di partenza 0.
Secondo Kardashev, per una civiltà non era possibile giungere ad un livello di sviluppo senza aver pienamente dispiegato il proprio potenziale nel livello precedente; inoltre, il passaggio da un livello a quello successivo sarebbe stato limitato dalla velocità di espansione della civiltà nell’universo, necessariamente limitata a valori inferiori a quelli della luce.

L’esistenza delle civilizzazioni descritte è del tutto ipotetica, ma questa scala è stata utilizzata come base di partenza nella ricerca del progetto SETI, e viene utilizzata anche per definire la nostra civilità.

Una civiltà di Tipo I sarà capace di ordinare le risorse energetiche per le comunicazioni su scala planetaria, che equivale alla potenza attuale di tutto il consumo della specie umana, o all’incirca di 10 elevato alla 16 Watt. Una civiltà di Tipo II supera questo per un fattore approssimativamente di dieci miliardi, mettendo a disposizione 10 elevato alla 26 Watt, mediante lo sfruttamento dell’energia totale della stella centrale. Infine, una civiltà di Tipo III avrebbe una evoluzione sufficiente per sfruttare le risorse energetiche di tutta la Galassia. Con un ulteriore aumento aggiuntivo per lo meno di un fattore di 10 miliardi intorno a 10 elevato alla 36 Watt.

Carl Sagan segnalò che le falle di energia tra i tre tipi di civiltà di Kardashev erano così enormi, che una gradazione molto fine era necessaria per rendere il sistema più utile.

Un tipo di civiltà di 1,1, per esempio, sarebbe in grado di consumare un massimo di 10 elevato alla 17 Watt nelle comunicazioni.

Un tipo di civiltà di 2,3 potrebbe utilizzare 10 elevato alla 29 Watt, e così via. Si stima che, in questa scala più esigente, la specie umana attualmente viene classificata come un tipo di civiltà all’incirca di 0,7.

Una delle maggiori critiche alla scala di Kardashev è che non è possibile prevedere il grado di avanzamento di una civiltà attraverso il suo consumo di energia. E con ciò, chi potrebbe descrivere una civiltà extraterrestre? Potremmo classificare a quale tipologia appartengono, se non abbiamo idea di come funzionano e sul come abbiano gestito la loro civiltà?

Carl Sagan propose un altro modo per misurare i progressi compiuti dal “tipo” di civiltà: basandosi sulla quantità di informazioni che genera una civiltà e che sono in grado di elaborare. Dopo qualche ricerca e considerazione, stabilì che il minimo di informazioni utilizzate dalle culture più primitive registrate fu quella di 10^6 bit, e classificò questa civiltà di tipo A e propose la classificazione delle civiltà attraverso le lettere dell’alfabeto, dove ogni lettera rappresenta un ordine di livello maggiore rispetto alla quantità di numero di bit disponibili, così una civiltà di tipo B è in grado di processare fino a 10^7 bit, la C per 10^8 bit … fino alla civiltà di tipo Z, che potrà utilizzare fino a 10^31 bit. Secondo questa classificazione, l’uomo (nel 1973) aveva un tipo di civiltà di 0,7 H.

Dati i progressi astronomici degli ultimi tempi, non c’è da meravigliarsi che siano stati aggiunti altri tipi di civiltà alla scala di Kardashev;

  • Tipo 0: civiltà (compresa quella terrestre dell’epoca) che non erano in grado di sfruttare tutta l’energia prodotta dal loro primario, sia direttamente (energia solare) sia indirettamente (energia eolica, delle maree, dei fiumi, ma anche dei combustibili fossili).
  • Tipo I: civiltà in grado di utilizzare tutta l’energia disponibile sul suo pianeta d’origine (secondo i calcoli che Kardashev aveva proposto inizialmente (4×1012 watt).
  • Tipo II: civiltà in grado di raccogliere tutta l’energia della stella del proprio sistema solare (4×1026 watt).
  • Tipo III: civiltà in grado di utilizzare tutta l’energia della propria galassia (4×1037 watt)
  • Tipo IV: in grado di controllare tutta l’energia di un superammasso di galassie (circa 1046 watt)
  • Tipo V: in grado di disporre dell’energia dell’intero universo visibile (circa 1056 watt). Una civiltà di questo livello è probabilmente ipotizzabile nell’ambito della teoria del punto Omega di Frank Tipler.La civiltà umana sarebbe pertanto una civiltà ancora di “Tipo 0”, in quanto utilizzerebbe solo una frazione dell’energia totale disponibile sulla Terra.

 

La tipologia di tipo IV e V sono note anche come “di estrapolazione” o “di attualizzazione“, perché semplicemente aggiornano la scala di Kardashev secondo le scoperte astronomiche.

Michio Kaku è un astrofisico dedito alla divulgazione scientifica e tocca generalmente tematiche altamente speculative, che però sono la diretta conseguenza (e matematicamente necessaria) della meccanica quantistica e relativistica, ha aggiunto altre due  tipologie:

  • Civiltà di tipo VI: può utilizzare tutta l’energia disponibile per spostarsi tra universi (teoria del multiverso) e controllare l’energia di vari universi.
  • Civiltà tipo VII: può creare nuovi universi (teoria del Big Bang, la grande espansione, super-stringhe, teoria M) per sfruttare la loro energia.

Secondo Kardashev la Terra nel 1964 avrebbe potuto percepire la presenza di una civiltà di tipo III sotto forma di emanazioni di onde radio o di fasci laser. Nel 1965 ritenne di aver intercettato uno di questi segnali nella radiogalassia CTA 102 e la notizia venne pubblicata con grande risalto dall’agenzia Tass, ma in seguito apprese che pochi giorni prima un astronomo olandese, Maarten Schmidt aveva identificato il segnale come l’emissione di un quasar.

In seguito Iosif Shklovsky, principale collaboratore di Kardashev, giunse alla conclusione che una civiltà di tipo III non potrebbe che autoestinguersi, secondo il concetto della singolarità tecnologica.
Le alte energie appaiono necessarie per riuscire ad accorciare le enormi distanze spaziotemporali tra le stelle (cunicoli spaziotemporali) e quindi a un rapido passaggio all’acquisizione della disponibilità di energie di livelli superiori. Estrapolando in base al tasso di crescita attuale del consumo energetico planetario,secondo Michio Kaku, fisico teorico statunitense, l’umanità potrebbe raggiungere una civiltà di tipo I intorno al 2200, di tipo II intorno al 5200 e di tipo III intorno al 7800.

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