Parabolanoi

"El sistema de los planetas se originó en la condensación del polvo y el gas interestelares."

Nikolái Semiónovich Kardashov

Tomada del libro de Peter y Caterina Kolosimo Los secretos del Cosmos, página 182

Escala de Kardashov

Uso de energía

La energía es una cantidad estática y se denota en julios (J). La potencia es una medida de transferencia de energía a través del tiempo, y se denota en vatios (W), esto es, julios por segundo. Los tres niveles de la Escala de Kardashov se pueden cuantificar en unidades de potencia (vatios) y se representan en una escala creciente logarítmica.

Tipo I

Una civilización que es capaz de aprovechar toda la potencia disponible en un único planeta, aproximadamente 1016 W. La cifra puede ser bastante variable; la Tierra tiene una energía disponible de 1,74×1017 W. La definición original de Kardashov era de 4×1012 W. (Kardashov definió originalmente el Tipo I como "el nivel tecnológico cercano al nivel presente hoy en día en la Tierra", con "hoy en día" refiriéndose a 1964).

Tipo II

Una civilización que es capaz de aprovechar toda la potencia disponible de una única estrella, aproximadamente 1026 W. De nuevo, la cifra puede ser variable; el Sol emite aproximadamente 3,86×1026 W. La cifra que daba Kardashov era de 4×1026 W.

Tipo III

Una civilización que es capaz de aprovechar toda la potencia disponible de una sola galaxia, aproximadamente 1037 W. Esta cifra es extremadamente variable, ya que las galaxias tienen un rango de tamaños muy amplio. La cifra original de Kardashov fue de 4×1037 W.

Civilización Tipo I

• Aplicación a gran escala de la energía de fusión: de acuerdo con la equivalencia entre masa y energía, el Tipo I implica la conversión de 2 kg de materia en energía por segundo. Una liberación de energía equivalente podría, teóricamente, ser alcanzada por la fusión de aproximadamente 280 kg de hidrógeno en helio por segundo,14 es decir, a una tasa equivalente a 8,9×109 kg/año. Un kilómetro cúbico de agua contiene 1012 kg de hidrógeno, y los océanos de la Tierra contienen 1,3×109 km cúbicos de agua, por lo tanto los humanos en la Tierra pueden sostener esta tasa de consumo por escalas de tiempo geológicas.

• La antimateria en grandes cantidades tendría un mecanismo para producir energía a una escala muy superior al nivel actual de nuestra tecnología. En las colisiones de antimateria-materia, toda la masa invariante de las partículas es convertida en energía electromagnética. Su densidad energética (energía liberada por masa) es casi 4 veces más grande que la usada por la fisión nuclear y 2 veces la magnitud del mejor rendimiento posible de una fusión nuclear.15 La reacción de 1 [kg] de antimateria con un 1 kg de materia produciría 1.8×1017 J (180 petajulios) de energía.16 A pesar de que la antimateria es, a veces, propuesta como una fuente de energía, esto no es factible. La antimateria producida artificialmente —de acuerdo al entendimiento actual de las leyes de la física— implica primero la conversión de energía en masa, por lo que no hay resultados netos de ganancia. Crear antimateria artificial es solo utilizable como medio de almacenamiento de energía, no como una fuente de energía, a menos que el futuro desarrollo tecnológico (contrario a la conservación del número bariónico, y una violación CP a favor de la antimateria) permita la conversión de materia ordinaria a antimateria. Teóricamente, en el futuro los humanos podrían tener la capacidad de cultivar y cosechar una serie de fuentes naturales de antimateria.171819

• La energía renovable, a través de la conversión de luz solar en electricidad – ya sea mediante células fotoeléctricas o energía termosolar de concentración o indirectamente a través del viento o la energía hidroeléctrica o el uso intensivo de la conversión del gradiente térmico oceánico, aerogeneradores y energía maremotriz para extraer y aprovechar la energía recibida por el océano terrestre por parte del Sol. No existe ninguna forma conocida para la civilización humana para usar el equivalente de energía solar absorbida por la Tierra sin recubrir completamente la superficie con estructuras hechas por el hombre, lo que no es posible con la tecnología actual. Sin embargo, si la civilización construye grandes satélites de energía solar espacial, los niveles de energía del Tipo I podrían ser alcanzables.

Civilización Tipo II

Las civilizaciones del Tipo II pueden utilizar las mismas técnicas usadas por las civilizaciones Tipo I, pero aplicadas a un gran número de planetas en muchos sistemas solares.

• Una esfera de Dyson y construcciones similares son megaestructuras hipotéticas originalmente descritas por Freeman Dyson como un sistema de satélites de energía solar destinados a encerrar a una estrella y capturar la mayor parte o la totalidad de su producción de energía.20

• Una forma más exótica de generar energía utilizable sería alimentar una masa estelar en un agujero negro con masa estelar para generar energía reutilizable, y recoger los fotones emitidos por el disco de acrecimiento.2122 Un poco menos raro sería simplemente capturar los fotones que escapan del disco de acrecimiento, reduciendo así el momento angular de un agujero negro, más conocido como el proceso Penrose.

• La elevación de las estrellas es un proceso donde una civilización avanzada podría eliminar una parte sustancial de la materia de una estrella de una manera controlada para otros usos, es decir utilizar toda la emisión de energía de una estrella.

• La antimateria es la mayoría de las veces producida como un subproducto de una serie de procesos de ingeniería de gran escala (como la ya mencionada elevación de una estrella), y por lo tanto puede ser reciclada.

• En múltiples sistemas estelares con un número suficiente estrellas, que absorban una pequeña pero significativa fracción de la emisión de cada estrella individual.

• También es posible que hayan desarrollado fuentes de energía aún desconocidas.

Civilización Tipo III

Un ejemplo común de una civilización ficticia capaz de alcanzar el Tipo III es el Imperio Galáctico que aparece en muchas obras de space opera. Estas civilizaciones utilizan la energía de una manera masiva, generalmente entre el Tipo II y III. Las civilizaciones del Tipo III pueden utilizar las mismas técnicas usadas por las civilizaciones Tipo II, pero aplicadas a todas las estrellas posibles en una o más galaxias individuales.

• Además son capaces de aprovechar la energía liberada de un agujero negro supermasivo los cuales se cree que existen en el centro de la mayoría de las galaxias.

• Los agujeros blancos, si existiesen, teóricamente podrían proporcionar grandes cantidades de energía de la recolección de la materia expulsada al exterior.

• La captura de energía del brote de rayos gamma es otra fuente, teórica, posible de energía para una civilización altamente avanzada.

• La emisión de los cuásar puede ser fácilmente comparable a las pequeñas galaxias activas, y podrían proveer una fuente masiva de energía

Nikolái Semiónovich Kardashov o Nikolay Kardashev o Nikolái Kardashov o Nikolai Kardashev