私たちの文明の未来：死か不死か？

技術の進歩、科学、医学がどのように発展しているかを観察すると、21世紀の終わりまでに、人類はかつて神話が構成した古代の神々の力を獲得するという結論にますます近づきます。 しかし、このすべてが何につながり、オリンパスへの道で私たちを待っていますか？







私たちが観察しているすべての技術革新は、惑星文明の創造という1つの大きな目標への長い道のりの段階と考えることができます。 それへの移行は、おそらく人類史上最大の出来事であるべきです。 さらに、今日生きている人々の世代は、私たちの惑星に住んでいたすべての中で最も重要なものと安全に考えることができます。 人類がこの大きな目標を達成するのか、それともカオスの深intoに突入するのかを判断しなければならないのは彼らです。 私たちの先祖が約10万年前にアフリカから最初に出てきた瞬間から、約5,000世代が過ぎましたが、たった1世代-今日-私たちの世界の運命を決定します。



社会運動、戦争、王の行為、アイデアの普及などを通じて歴史を見るプロの歴史家とは異なり、物理学者はエネルギー消費のプリズムを通して歴史を見る。

何千年もの間、人は馬力の5分の1に制限されてきました。 手の力で。 本質的に、人間の時代全体を野生動物の生活と区別することは困難です。小さな部族、過酷で敵対的な世界での食料生産です。 記録はなく、すべての情報は孤独な草原のstepき火で口から口へと渡されました。 平均寿命は18〜20歳でした。 男の財産はすべて、肩に乗せるものに限られていました。 彼の人生の大部分において、人は飢えに苦しみ、死後、痕跡もなく消え去り、何も残しませんでした。

しかし、最後の氷河期が終わり、人々はなんとか馬と雄牛を飼いならすようになり、それによってエネルギーが増加し、最大1馬力まで制御することができました。







農業革命に起因する余剰は、富を維持し増加させる新しい重要な方法を生み出しました。 数学と文章が生まれ、幸福会計を組織することが可能になりました。 播種と収穫のタイミングを決定するためにカレンダーが必要でした。 資本を追跡し課税することができる筆記者と簿記係が必要でした。 余剰のため、大軍、王国、帝国が作成され、奴隷制と古代文明が生まれました。

産業革命は、機械が資本を生み出し、大量生産がすばらしい富をもたらすことができることを示しました。 農民は次のせた年に飢え、畑での勤勉さに疲れ、都市に逃げ、産業労働者になりました。 その後、トラック運転手と鍛冶屋は自動車整備士に置き換えられ、内燃機関は人類に数百馬力を与えました。

そして今、最後に、今日、私たちは別の波を目の当たりにしています。今、資本の源は情報になっています。 国の富は、現在、ワイヤーを介して世界中を走る電子によって測定されています。 すでに私たちの周りでは、インターネット決済、電子通貨（ゲーム通貨、センセーショナルなビットコインなどの暗号通貨を含む）が、私たちの周りで使用され、さまざまな決済システムで開発されています。 科学、商業、娯楽は今日、光の速度で移動しています。 人はどこにいても、必要な情報をいつでも入手できます。

文明タイプI、II、およびIII

今日住んでいる人々は、期間に住んでいる機会がありました

3つまたは4つとみなすことができます

人類の歴史の中で最も異常な世紀。

ジュリアン・サイモン

しかし、人類はエネルギー消費の指数関数的増加に何をもたらすのでしょうか？ 質問に答えることができますか：このような開発の100年、さらには1000年で人類はどうなりますか？

文明を分類する物理学者は、熱力学の法則に基づいて文明を評価するだけでなく、同じ基準、つまりエネルギー消費に基づいて文明を評価します。 地球外の文明を探して空をスキャンしても、生物の生物の形態はまったく検索せず、タイプI、II、およびIIIの文明に対応するエネルギー生産を持つオブジェクトを検索します。 ロシアの天体物理学者ニコライ・カルダシェフは、宇宙空間で起こりうる文明からの無線信号を分類するために、1960年代に初めてこのような階層を提案しました。







彼は文明の文化、社会構造、管理原則などが根本的に異なることを完全に理解していましたが、自然の法則は容赦ないため、最も進んだ文明でさえもそれに従うことを余儀なくされています。 これにより、地球から登録して測定できるのは、エネルギー消費と文明をこの基準に従って分類する必要があることは明らかです。 さらに、熱力学の第二法則によれば、高度に発達した文明は使用される熱の形でエントロピーを生み出し、それは必然的に宇宙に入ります。 したがって、この文明がその存在を偽装しようとしても、エントロピーによって作成された弱い輝きを隠すことは不可能です。



タイプI文明は、星から惑星、または10 ¹⁶ Wに至るすべてのエネルギーを使用する文明です。 このエネルギーの助けを借りて、そのような文明は、ハリケーンを制御し、天気を修正し、海にさえ都市を建設することができます。 彼らのロケットは宇宙を耕しますが、彼らのエネルギー源はほとんど彼らの故郷の惑星に限られています。 そのような文明は彼らの惑星の真の巨匠であり、したがって惑星と呼ばれています。



タイプII文明は、星全体のエネルギー、つまり約10 ²⁶ワットを使用します。 このような文明は、おそらく太陽フレアを制御することさえできます。 惑星の住民の愚かさに加えて、科学で知られているものはそのような文明を破壊することはできません。 彗星と流星は反対方向に送ることができ、気候条件を変えることで氷河時代を防ぐことができます。近くの超新星の爆発の脅威でさえ、故郷の惑星を離れて文明を危険から遠ざけることで回避できます。



タイプIIIの文明は、すでに1つの太陽系のエネルギーを使い果たしており、原住民の銀河の広大な地域を植民地化しました。 そのような文明の消費電力は約10 ³⁶ワットと推定されています-100億の星がそのようなエネルギーを与えます。 タイプIII文明は、スターウォーズのサガから帝国と呼ばれることもあれば、スタートレックのボルグと呼ばれることもあります。 彼らは両方とも銀河のかなりの部分を植民地化し、数百万の星系を捕獲しました。 彼らは好きなように銀河を旅することができます。







したがって、タイプは100億倍異なります。 タイプIII文明のエネルギー消費は、タイプII文明のエネルギー消費の100億倍です。



この規模によれば、私たちの地上文明はタイプ0です。なぜなら、私たちはまだ死んだ植物の残骸、つまり石油と石炭からエネルギーを得ているからです。 数百の核爆弾の力を運ぶハリケーンを管理することでさえ、私たちの技術的能力を超えています。 しかし、アメリカの天文学者カール・セーガンは、スケール値を補間して低次を示すことを提案しました。 サガンは次の式を使用しました。





ここで、Kは文明の評価、Wはエネルギー消費（ワット）です。







2007年現在、カルダシェフスケールの値は約0.72です。 Saganの公式によれば、0.72の値は、人類が地球の総エネルギー収支の約0.16％を使用することを意味することに注意することが重要です。 エネルギー生産の観点から、最初のタイプの文明はタイプ0.7の文明よりも千倍優れているため、私たちはまだタイプIの惑星文明に行く必要があります。



この移行にかかる時間を理解するために、簡単な計算を行うことができます。 経済が大きくなればなるほど、必要なエネルギーが増えます。また、多くの国のGDPは年間1〜2％の範囲であるため、ほぼ同じ割合でエネルギー消費の増加が見込まれます。 このような控えめな指標では、惑星文明の地位を達成するのに100〜200年かかります。 タイプIIの文明のレベルに達するには、1000〜5000年かかります。 最後に、タイプIIIの場合、人間の基準では10万年から1万000年という驚くべき時間がかかります。

最初のタイプへの移行

テクノロジーと生物学が単一の全体に融合し、特異点につながる未来に向けて努力するのをやめましょう。これは本質を捨てることと同じです。

Deus Ex：人間革命

私のお気に入りのHabréの記事、新聞の記事、ゾンビハンターのニュースを読むと、人類が条件付きのタイプ0からタイプIへの移行の危機にevidenceしているという証拠が絶えず見られます。

• 言語。 今日、私たちの惑星の人々は600の言語を話しますが、アラスカ大学先住民言語センターのマイケルクラウス （マイケルE.クラウス）によると、今後数十年で90％の人々が消滅する運命にあります。 最も遠隔地に住んでいる人でも英語のリソースに無料でアクセスできるため、電気通信革命はこのプロセスをますます加速させています。 しかし、失われた言語は、人間の知識のリポジトリであるインターネットに永遠に残ります。 したがって、英語には惑星言語になるためのすべての条件があります。 すでに今日、事実上の英語は科学、金融、ビジネス、エンターテイメントの言語になり、地球上で最も人気のある外国語になっています。
• インターネット。 人々は、地球のさまざまな場所にいる間に、お互いにコミュニケーションをとる機会を得ました。 Skypeおよびその他の技術により、インターネットを惑星のコミュニケーション手段として使用できます。 一部の人々は、隣人よりも地球の別の場所の誰かとより多くの共通点があるとすでに信じています。 そして、このプロセス全体が加速し始めたばかりであり、新しい光ファイバネットワークが敷設され、新しい衛星が打ち上げられると、継続します。 インターネットへの世界的なアクセスのための風船のネットワークを立ち上げるためのGoogleからの最近のプロジェクトを思い出すだけで十分です。
  
  このプロセスを停止することはすでに不可能です。
  
  
• 経済。 今日、世界経済の一般的な動向を考慮せずに、特定の国の経済全体を考慮することは不可能です。 ある国の金融危機は、必然的に他のすべての国に影響を及ぼし、世界中に広がっています。 過去10年間で1回以上であり、私たちは皆それを覚えています。 したがって、私たちは皆、単一の惑星経済の出現の目撃者です。 これは、欧州連合の台頭によって明らかに証明されています。 何世紀にもわたって、戦ったヨーロッパの国家は、すべての古い確執を放棄し、団結しました。 今、EUは地球上で最も資本を持っています。 将来的には、競争力を単独で維持することができないと考える他の国々は、経済的ブロックで団結し続けるでしょう。 ベラルーシ、ロシア、カザフスタンの関税同盟でさえ、この必要性によって決定されます。
• 文化。 すでに今日、あなたが旅行する世界のどの地域でも、音楽、ファッション、アートの同じ文化的傾向がどこにでも見られます。 ハリウッドは、新しい映画の将来の成功を評価し、さまざまな文化の代表者に与えるべき印象を慎重に計算します。 ハリウッドの主な収入源-および惑星文化の出現の証拠-は、国際的な有名人が参加した異文化テーマの映画です。 ファッションの世界でも同じことが起こります。世界的に有名なブランドは、ファッションを世界規模で同じものにします。 ますます多くの中流階級に入る人々が世界のファッションに参加しています。 ハイファッションは特権エリートだけでなく利用可能になりました。 グローバル文化は、異なる文化の人々のコミュニケーションのリンクになります。 これは、世界中の多くの地元エリートにすでに起こりました。 これらの人々は自分の言語を話し、伝統に従いますが、他の文化の人々とコミュニケーションをとるとき、彼らは英語を話し、国際的な行動規則に従います。 これは、新しいタイプI文明のモデルです。
• 観光 何千年もの間、人々は主に生まれた場所と同じ場所で生活していました。 異なる文化や人々はお互いにほとんど接触していませんでした。 しかし、コミュニケーションの発展により、旅行はかつてないほど容易になっています。 背後にバックパックを1つ持ち、少額のお金を持っている学生は、ヨーロッパやアメリカ中を旅することができます。 そして今、観光業は最も急速に成長している産業の一つです。 一部の国の経済は、主に観光に依存しています。
• 中流階級。 中国、インド、その他の国からの何億人もの人々が絶えずこのカテゴリーを補充しています。 これは本当に人類史上最大の社会的隆起です。 地球上の文化的および経済的傾向に精通しているこれらの人々は、戦争や宗教をあまり心配していませんが、政治的および社会的安定と消費が彼らにとってより重要です。 彼らの目標は、郊外の家と2台の車を取得することです。
• エコロジー 環境災害には国境がなく、国際紛争を引き起こす可能性があることを徐々に認識します。 環境の脅威は世界中でますます議論されています。 南極にオゾンホールが形成された後、各国は団結し、冷蔵庫と産業システムで使用されるフレオンの生産と消費を制限することに合意しました。 1997年12月、 京都議定書が日本で採択され、温室効果の脅威はオゾンホールよりもはるかに悪いため、先進国および経済移行国に温室効果ガス排出量の削減または安定化を義務付けました。
• 戦争。 それらは引き続き発生しますが、世界に民主主義が広がるにつれて、その性格は変化します。 人々の幸福が成長し、何か失うものがあると、戦争はますます困難になります。 さらに、先進国では生まれる子どもが少ないので、以前と同じように軍隊のランクを補充するのが同じほど簡単な人はいません。 活気のあるマスコミ、野党、そして戦争ですべてを失う可能性のある大規模な中流階級の民主社会では、戦争熱を培うことは困難です。 母親が自分の子供が戦争に送られる理由を知りたいとき、そしてマスコミが懐疑的であるとき、これはさらに困難です。 さらに、大陸間フライトの価格の下落は、さまざまな国と文化的統合との間の定期的な連絡を取ります。 誤解は敵意を生むが、よく知っている誰かと戦争を始めることは非常に難しいことを認めなければならない。

歴史の転換点

だから、今、あなたは人類が私たちの文明の発展の歴史の転換点にあると確信しています-最初のタイプへの移行。 しかし、この移行には何が伴うのでしょうか？



人類が自分の愚かさによって繁栄するか滅びるかは今や決まっています。 私たちはまだ原始的な野avと野barさの人質であるため、この移行は非常に危険ですが、核兵器、化学兵器、生物兵器を持っているという違いがあります。 私たちの社会には、以前のように、人種差別、宗派主義、不寛容、憎悪があります-過去千年にわたって人間の性質は変わっていません。



最初のタイプへの道は、ますます増加するエントロピー（温室効果、汚染、核戦争、病気）を伴い、最終的には私たちを破壊するかもしれません。 コスモロジストのマーティンリースは、この問題をうまく克服できる可能性について、50から50までの落ち着いた評価をしています。 テロリズム、バクテリアやウイルスの作成、生物工学の達成、その他の技術的な悪夢は、人類にとって最も難しい問題の一つです。



おそらく、私たちの銀河で他の文明を観察しないのはこのためです。 彼らは、内部矛盾または彼ら自身の汚染によって破壊されましたが、彼らは最初のタイプの文明のステータスを達成しようとしました。



ですから、この移行は私たちの文明全体と主な役割に対する火の試練となります-鍛冶屋の役割は私たちの世代に属します。 生き延びれば、強くなります-鋼が硬化するのと同じです。

情報分類

私たちは、複雑で急速に変化し、過負荷になった情報環境を作成しました。これは、私たちが長い間超えてきた動物と同じように、過剰な情報にますます対処しなければなりません。

ロバート・チャルディーニ。 「影響の心理学」

情報革命により、科学者は、電源が文明の発展レベルを示すだけでなく、文明が処理できる情報の量を示すことができるという事実に注意を払うことを余儀なくされました。



宇宙のさまざまな文明の開発条件を同じにすることはできません。 大気が電気をうまく伝える惑星を想像できます。 このような状況では、どのコンピューターもすぐに燃え尽きるので、この惑星の住民は最も原始的な電化製品しか使用できません。 インターネットを作成することは困難であり、それは科学と経済の発展を大きく妨げるでしょう。 最終的に、そのような文明はカルダシェフ規模で上昇することができますが、この上昇は非常に長く痛みを伴います。



Saganは、さらに別の分類に情報基準を適用することを提案しました。 彼は、タイプAからZまでを区別しました。タイプAには、文言はありませんが、話し言葉はすでに存在する原始文明が含まれています。 そのような文明がどれだけの情報を含むことができるかを理解するために、Karl Saganは隠された主題を推測する必要があるときにゲーム「20問」を使用することを提案しましたが、答えは「はい」または「いいえ」のみです（例：「食用ですか？）。 その結果、世界を2 ^20の部分（または約10 ⁶ ）に分割します。 つまり、タイプA文明の情報内容は10 ⁶ビットの情報です。



古代ギリシャは、発達した文章と豊富な文学を備えた文明であり、タイプCに対応する約10億単位（10 ⁹ ）の情報が含まれていました。



図書館の現在の本の数、各本のおよそのページ数、写真、ビデオの数を概算すると、Saganは10 ¹⁵ビットの数字になりました。 したがって、私たちはタイプHに分類できます。エネルギー消費を考えると、私たちは0.7Hタイプの文明です。



地球文明が1.5Jまたは1.8Kのタイプに発展するとき、星間飛行の技術を習得します-おそらくそれは、地球外文明との最初の接触が起こるときです。 しかし、この瞬間まで、私たちはまだ少なくとも数世紀、あるいは数千年先まで進んでいます。 生命に有利な銀河系の惑星の数に各惑星の情報量を掛けると、III型銀河文明の情報評価が可能になります。 サガンは、そのような文明をタイプQとして推定します。タイプZは、10億個の銀河の情報コンテンツを使用できる文明、つまり、可視宇宙のほぼ全体に対応します。

エントロピー分類

文明の道は缶で舗装されています。

アルベルト・モラビア

文明の発展を包括的に評価するには、エネルギーと情報だけでは十分ではありません。 文明がより多くのエネルギーを消費し、より多くの情報が生成されるほど、環境はさらに苦しみます。 そして、これは単なるゴミではありません。 タイプIおよびIIの文明の無駄は、それらを単に破壊する可能性があります。







星から放出されるすべてのエネルギーを消費するタイプII文明を想像すると、この文明で使用されるエンジンの効率は50％であると想定でき、消費されたエネルギーの半分は迷熱の形で大気中に放出されます。 惑星の温度は、生命が単に不可能になるまで上昇します。



同様の何かが漫画「WALL-E」に描かれました。そこでは、人類は地球を非常に汚してしまい、最終的にはすべてをそのままにして宇宙船に移動しました。



エネルギー消費の制御されない成長は自殺を意味することがわかります。 効率、環境汚染、迷熱の放出を考慮した新しい規模が必要です。 2つのタイプを区別できます。

• 最初のタイプは文明であり、これはエントロピーの成長を抑制し、これに可能なあらゆる手段を使用して、熱の成長と廃棄物の蓄積を制限します。 最終的に、エネルギー消費の指数関数的な増加の間に、文明は、エネルギー需要のさらなる増加が惑星を生命に適さないものにするかもしれないことを理解します。 このような文明は、再生可能エネルギー源、ナノテクノロジーを合理的に使用し、不必要な損失と非効率性を排除することで、この瞬間を前進させます。
• 2番目のタイプは文明です。文明は、エントロピーをあまり考えずに、エネルギー消費を拡大、拡大、増加させ続けます。 故郷の惑星が使用できなくなると、この文明はそれを離れ、他の惑星に移動します。 しかし、宇宙の拡大は非常に複雑で高価な喜びであり、エントロピーが文明の拡大能力よりも速く成長すると、そのような文明は破壊されます。

未来へのステップ

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私たちの地球文明に関しては、宇宙飛行は数世紀にわたって途方もなく高価であり、近くの惑星や月のテラフォーミングは巨大な科学的および経済的問題になるため、私たちの発展する文明は、小型化に失敗した場合、それ自体の過剰な熱で窒息する可能性があります情報処理を合理化します。



人間の脳には約1,000億個のニューロン（目に見える宇宙の銀河の数）が含まれており、実際には熱を発生しません。現在、科学者はスーパーコンピューターを使用して脳のニューラルネットワークの動作をシミュレートしようとしています（脳の1％の活動の最初の1秒のシミュレーションは、82,944プロセッサーのクラスターで40分かかりました）、しかし、どうやらタスクが毎秒4億バイトの速度で計算を実行できるコンピューターを作成することである場合-脳がストレスなしで実行するタスク-そのようなコンピューターはおそらくいくつかのブロックを取り、それを冷却するでしょう貯水池全体が必要です。微妙な問題を推測すると同時に、まったく汗をかくことはありません。



もちろん、脳はまったくコンピューターではなく、中央処理装置やオペレーティングシステムはありません。脳は、中央処理装置に集中するのではなく、記憶と思考のパターンが脳全体に分散するニューラルネットワークです。また、ニューロン間の電気信号は本質的に化学的であるため、脳は高速で複雑な計算を行うことはできませんが、並列データ処理の可能性で遅い作業を補い、驚くほど速く新しいタスクを引き受けることができます。



現在、科学者は自然から借用したアイデアを適用しようとしています。DNAコンピューターと量子コンピューターの開発作業が進行中。ナノテクノロジーの発展とともに、私たちは自分たちの存在を脅かす大量の過剰な熱を作り出すよりも、より効果的な開発方法を見つけることができます。



21世紀の大部分の宇宙飛行は依然として最も裕福な人々と州の多くであるが、「宇宙エレベーター」の創設はすべてを変えることができる。カーボンナノチューブは、このようなエレベーターのケーブルとして機能するのに十分な強度と軽量性があります。エレベーターの作成は70〜120億米ドルと見積もられています。 NASAは、ケーブルに沿って独立して移動できるエレベーターの開発を含む、米国科学研究所の関連開発に既に資金を提供しています。







しかし、そのような技術が現実になったとしても、エレベーターは他の惑星ではなく、地球軌道に貨物や宇宙飛行士を届けることができます。スペースコロニーの問題はすべて、月への飛行（他の惑星への飛行は言うまでもなく）が地球に近い宇宙への飛行のコストよりも何倍も高いという事実に基づいています。月または火星に人間の植民地を置くと、収入を生むことなく州が倒産します。



経済的な問題に加えて、乗船中の人々への危険、宇宙放射線、無重力状態での長期滞在、大​​惨事の可能性（私たちはまだ液体燃料ロケットを使用しており、大惨事の可能性は70分の1です）を考慮する必要があります-これらの問題はすべて私たちが太陽を習得するのを妨げますシステム。



もちろん、数世紀ですべてが変わります。飛行コストは、おそらく数十年で私たちが作成できる火星のコロニーを積極的に維持および開発するのに十分に減少します。Mars Oneプロジェクトによると、火星への最初の人々の着陸は2023年に行われます。太陽イオンエンジンの



作成は、星間飛行の推進力となります。このようなエンジンの推力は低くなりますが、何年間もこの推力を維持できます。彼らは太陽エネルギーを集中させ、セシウムなどのガスを加熱し、ノズルから放出します。これにより、適度なトラクションが得られ、ほぼ無限に維持できます。



タイプI文明に向かっていますが、私たちは星に手を伸ばすことはできません。おそらく、私たちは何世紀にもわたって地球にとどまり、民族主義者、原理主義者、人種差別主義者、宗派間の問題を克服し、地球の温度上昇、温室効果、その他の問題。



科学により、人類は数十億人の平和と繁栄を確保するために、破壊された都市や国を戦争の廃fromから引き上げることができました。科学の真の力は、それが私たちの能力を高め、力を与え、私たちに選択肢を与えることです。一方では、科学は人類に固有の創意工夫、創造性、忍耐を促進しますが、他方では明らかな欠点を強化します。人類が知恵を獲得し、科学の剣を正しい方向に向けることは非常に重要です。



私たちの社会で知恵を見つけることは困難です。アイザック・アシモフはかつて言った：「今日の社会で最も悲しいことは、社会が知恵を獲得するよりも早く科学が知識を蓄積することです。」マーティンリースは次のように警告しています。「私たちがお互いを殺せば、真の宇宙の可能性を破壊します。だから誰かが地球上の生命がユニークな現象であると信じているならば、これは生命が常にこの宇宙の目に見えない部分でなければならないという意味ではない。



まあ、私たちは面白い時間に住んでいます。科学技術は人類に新しい世界を開きます。人類が滅びるか不滅を得るかどうかを決定するのは私たちの世代であり、タイプI文明に向けて一歩を踏み出します。