カルダシェフ・スケール

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カルダシェフ・スケール[1] (The Kardashev scale) とは、1964年に旧ソ連の天文学者ニコライ・カルダシェフが考案した、宇宙文明の発展度を示す三段階のスケールである[1][2]

概要[編集]

このスケールは、次に示す3つの段階にカテゴライズされている[2]

  • I型 - 1964年時点の地球で達成されているレベルに近い文明。エネルギー消費は 4 × 1019 erg/秒(およそ4 × 1012W)。
  • II型 - 母星の恒星の全てのエネルギーを利用することができる文明。例えば、ダイソン球を構築できる科学技術を有するレベル。エネルギー消費は 4 × 1033 erg/秒(およそ4 × 1026W)。
  • III型 - 属する銀河の全てのエネルギーをコントロールできる文明。エネルギー消費は 4 × 1044 erg/秒(およそ4 × 1037W)。
Three schematic representations: Earth, Solar System and Milky Way
カルダシェフ・スケール

エネルギー開発[編集]

タイプI文明[編集]

  • 核融合エネルギーの大規模応用。質量とエネルギーの等価性(E=mc2)によれば、タイプI文明は毎秒約2kgの物質をエネルギーへ変換することを意味する。 理論的には、1秒間に約280kgの水素を核融合でヘリウムに変換させることによって、同等のエネルギー放出を達成することができる[3]。 1立方kmの水には約1011 kgの水素が含まれ、地球の海には約1.3×109立方kmの水が含まれている。つまり、地球上の人類は、利用可能な水素の観点から地質時間スケールでこの消費率を維持できる。

タイプII文明[編集]

タイプIII文明[編集]

  • タイプIIIの文明はタイプIIの文明で採用されているのと同じ手法を使用するかもしれないが、1つ以上の銀河のすべての可能な星に個別に適用される。
  • ほとんどの銀河の中心に存在すると目されている超大質量ブラックホールから放出されたエネルギーを利用することができるかもしれない。
  • ホワイトホールがもし存在すれば、理論的には外に放出される物質を集めることで大量のエネルギーを供給することができる。
  • ガンマ線バーストのエネルギーを捉えることは、高度な文明が理論的に利用可能な電源の一つ。
  • クェーサーからの放出は小さな活動銀河の放出と容易に比較することができ、収集可能であれば大規模な電源を提供する可能性がある。

出典[編集]

  1. ^ a b 「文明のレベルを分類する「カルダシェフ・スケール」」『Newton』第37巻第10号、ニュートンプレス、2017年7月、 35頁。
  2. ^ a b Kardashev, Nikolai (1964). “Transmission of Information by Extraterrestrial Civilizations”. Soviet Astronomy 8: 217. Bibcode1964SvA.....8..217K. 
  3. ^ Souers, P. C. (1986). Hydrogen properties for fusion energy. University of California Press. p. 4. ISBN 978-0-520-05500-1. https://books.google.com/?id=I2K6DKA1IMwC&printsec=frontcover.