Istnieje kilka sposobów mierzenia postępu ludzkiej cywilizacji. Wzrost populacji, wzrost i upadek imperiów, a także nasza technologiczna zdolność dotarcia do innych niż macierzysta gwiazd. a przede wszystkim do pozyskiwania z nich energii. Eksperci policzyli w którym roku ludzkośc zdoła wykorzystać tyle energii ile planeta Ziemia otrzymuje od Słońca.

Jednym prostym sposobem na zmierzenie tego jak zaawansowana jest ludzkość jest policzenie ilości energii konsumowanej przez ludzi w danym momencie. Gdy ludzkość rozprzestrzeniła się i rozwinęła, nasza umiejętność wykorzystywania energii stała się jedną z najbardziej użytecznych umiejętności. Zakładając, że cywilizacje na innych planetach mogą mieć podobne umiejętności, zużycie energii przez ten czy inny gatunek jest dobrym przybliżeniem ich sprawności technologicznej. To właśnie ta idea leży u podstaw skali Kardaszewa.

Wielu futurystów traktuje zużycie energii jako wyznacznik postępu technologicznego. Fizyk Nikołaj Kardaszew zaproponował w 1964 roku skalę rankingu cywilizacji na podstawie tego, ile energii może przechwycić i kontrolować. Cywilizacja Kardaszewa typu I może wykorzystać całą energię dostępną na swojej rodzimej planecie; Typ II może przechwycić całą energię wypromieniowaną przez gwiazdę; a Typ III może wykorzystywać energię galaktyki. Carl Sagan ulepszył skalę Kardasheva, wykreślając krzywą logarytmiczną, która zawiera wartości pośrednie, według których ludzkość byłaby typem 0,73.

Cywilizacja typu III byłaby faktycznie wszechmocna, a nawet cywilizacja typu II byłaby zaawansowana prawie poza naszą zdolność zrozumienia. Nie zbliżamy się nawet do tego punktu, ale szybko rośniemy. A na horyzoncie nie ma granic. Słońce co godzinę dostarcza Ziemi więcej energii niż ludzkość zużywa w ciągu roku . To idealne źródło zasilania, wolne od zanieczyszczeń, dostępne wszędzie i niewyczerpalne. Chociaż nigdy nie uchwycimy tego wszystkiego , jak wymagałaby ścisła definicja Typu II, jasne jest, że jeśli chodzi o energię, nie ma limitu, jak daleko może zajść ludzkość.

Ten problem został omówiony w artykule opublikowanym niedawno w arXiv. Rozważono w nim trzy główne źródła energii: paliwa kopalne, energię jądrową i źródła odnawialne oraz obliczono ich potencjalny wzrost w czasie. Z jednej strony wydaje się, że osiągnięcie pierwszego typu jest dość proste. Wystarczy uczynić produkcję energii swoim najwyższym priorytetem, a w końcu to osiągniemy. Ale każdy rodzaj źródła energii ma swoje ograniczenia. W skrajnym przypadku spalanie każdej porcji paliw kopalnych może spowodować zmiany klimatyczne do punktu, w którym wszyscy umrzemy. Nie możesz zostać cywilizacją pierwszego typu, jeśli wyginęłeś.

Dlatego zespół przyjmuje bardziej zniuansowane podejście, analizując fizyczne ograniczenia każdego rodzaju źródła energii i porównując je z potrzebą ograniczenia zmian klimatycznych i zanieczyszczenia, zgodnie z nakazem Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie Zmian Klimatu i Międzynarodowej Agencji Energetycznej. Odkryto, że nawet przy realistycznych ograniczeniach ludzkość może osiągnąć poziomy Typu I. Minusem jest to, że nie osiągniemy tego poziomu przed co najmniej 2371 rokiem. Oznacza to, że ​​do 2371 ludzkość będzie mogła wykorzystać wszystkie zasoby energetyczne Ziemi.

Podczas gdy zaawansowane cywilizacje wymagają znacznych ilości energii, widzieliśmy, jak postępy w obliczeniach o niskim poborze mocy i wzrost wydajności pozwalają nam zmniejszyć lub wyrównać zużycie energii przy jednoczesnym dalszym rozwoju technologicznym. Chociaż to badanie pokazuje, jak możemy stać się cywilizacją typu pierwszego, możliwe jest, że staniemy się naprawdę zaawansowani, gdy zdamy sobie sprawę, że tego nie potrzebujemy.