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terça-feira, 5 de março de 2013

A escala de Nikolai S. Kardashev

Ainda não fizemos contato oficial com uma civilização alienígena. Se eles estiverem lá fora — e certamente estão — não temos a menor idéia de como eles são. Ou temos?
Considerado o que sabemos do universo e de nossa própria civilização, deveríamos ser capazes de adivinhar algumas coisas. E na verdade, várias décadas atrás, um astrofísico russo elaborou um sistema de classificação para descrever possíveis alienígenas.
A escala foi criada por Nikolai S. Kardashev, um cosmólogo da era soviética que ainda está em atividade hoje. Embora ele tenha 81 anos, Kardashev trabalha como vice-diretor do Instituto de Pesquisa Espaciais da Rússia, na Academia de Ciências Russa em Moscou. Durante a década de 1950, enquanto seus pais estavam nos campos de trabalho escravo de Stalin, ele estudava astronomia na Universidade de Moscou. Seu interesse primário foi astrofísica e o potencial teórico de ‘buracos de minhoca’, mas tinha uma fascinação pela procura por inteligência extraterrestre.

Veja abaixo com funciona sua escala:

Kardashev Tipo I

Uma civilização do Tipo I de Kardashev deveria estar em um nível tecnológico próximo daquele que atingimos na Terra, com um consumo energético de ~4 x 1019 erg/sec. Ou seja, aproximadamente 1012 Watts.

A intenção inicial de Kardashev era a de descrever uma civilização não muito diferente da nossa, mas uma que ainda tinha que explorar todos os recursos do sistema solar.

Uma civilização do Tipo I é tipicamente associada com uma civilização hipotética que tenha angariado toda a energia disponível à ela em seu planeta. Como o físico Michio Kaku disse, uma civilização de escala planetária poderia “controlar terremotos, o clima — e até mesmo vulcões“. Ela teria tirado proveito de todos os centímetros do planeta e construído “cidades nos oceanos“.

Para que uma civilização alcance o status de Tipo I, ela necessita capturar toda a energia solar que chega ao seu planeta, bem como todas as formas de energia que ele produza, como térmica, hidráulica, eólica, oceânica, e assim por diante.

Mais radicalmente, o status de Tipo I somente seria verdadeiramente atingido uma vez que todo o planeta seja fisicamente reconfigurado para maximizar seu potencial de produção de energia. Por exemplo, toda a massa planetária poderia ser reconstituída para formar um enorme conjunto solar para energizar seu maquinário sedento de energia.

Obviamente, não somos uma civilização do Tipo I. Nem perto. Mas Kadu prevê que chegaremos lá eventualmente, talvez em um século ou dois.

Mas isso pode acontecer antes, se o crescimento computacional continuar no ritmo atual. Hipoteticamente falando, uma super inteligência artificial poderia ser iniciada em 3 ou 4 décadas.

Kardashev Tipo II

O próximo passo é um enorme salto. E na verdade, cada incremento na escala Kardashev está em uma ordem de magnitude maior do que a anterior.

Pré-datando a Lei de Moore e os Retornos de Aceleração da Lei de Kurzweil, Kardashev notou que a taxa de consumo energético da humanidade estava aumentando compassadamente. Ele escreveu “…o aumento no uso de energia é colocado a 3-4% sobre o período de 60 anos, com base nas descobertas estatísticas“. Consequentemente, ele previu que em aproximadamente 3.200 anos, “o consumo energético será igual à produção do Sol por segundo… i.e. 4 x 1033 erg/sec“.

Isto o levou a especular sobre uma civilização do Tipo II. Para uma civilização extraterrestre alcançar este nível, ela teria que capturar toda a energia de sua estrela mãe.

A melhor maneira de alcançar isto, é claro, seria construindo uma Esfera Dyson.

É difícil prever quando poderemos alcançar o Tipo II, mas o físico Stuart Armstrong diz que poderíamos começar o projeto em poucas décadas. E uma vez iniciado, ele estaria sujeito a rapidamente aumentar a velocidade de sua construção – legiões de robôs poderiam ser energizados pelas porções recém construídas da Esfera de Dyson.

Com toda esta energia, uma civilização avançada — provavelmente uma que seja pós-biológica em natureza — usaria a energia em seus supercomputadores e impulsionar outros projetos, como ondas de colonização interestelares.

Kardashev Tipo III

Kardashev descreveu uma civilização do Tipo III assim: “Uma civilização em posse da energia na escala de sua própria galáxia, com um consumo energético de ~4 x 1044 erg/sec“. Esta é uma tremenda quantidade de energia, na cada de entre 1036 Watts a 1037 Watts.

Cada centímetro de uma civilização T III seria colonizada e sua energia utilizada. Da perspectiva de um observador externo, uma galáxia ocupada por uma dessas civilizações seria completamente invisível, a não ser pelo vazamento de calor que poderia ser registrado com medidores de luz infravermelhos.

Demoraria uma civilização de 100.000 a milhões de anos para passar de Tipo II para Tipo III. Mesmo em velocidades modestas, demoraria muito tempo para uma civilização completamente colonizar uma galáxia.

De nosso ponto de vista, pareceria como um buraco na galáxia, ou um inexplicável enorme buraco no espaço.

Considere o Vazio de Boötes, por exemplo, um enorme pedaço do universo quase completamente sem estrelas e galáxias. Teoricamente, esta poderia ser uma enorme porção do universo que teria sido tomada por uma civilização do Tipo 3, ou K3.

Interessantemente, Richad Carrigan do Fermilab argumentou que deveríamos procurar por sinais de civilização, não em nossa galáxia, mas em galáxias vizinhas. Sua idéia é de que deveríamos procurar por civilizações que estejam em transição do Tipo II para o Tipo III. Estas ondas de colonizações pareceriam como uma enorme bolha se estendendo para fora de sua estrela de origem.

Kardashev Tipo IV? V?

Embora Kardeshev nunca passou do Tipo III, outros tomaram sua idéia até o próximo nível. Um civilização do Tipo IV seria uma que colheria toda a força de um super agrupamento galáctico e um Tipo V teria toda a força do universo ao seu dispor.

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