Échelle de Kardashev
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L'Échelle de Kardashev est une méthode générale de classement des civilisations en fonction de leur niveau technologique, proposée en 1964 par l'astronome russe Nikolaï Kardashev. Elle se compose de trois catégories basées sur la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer...) d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) dont dispose une civilisation donnée (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...), selon une progression exponentielle (La fonction exponentielle est l'une des applications les plus importantes en analyse, ou plus généralement en mathématiques et dans ses domaines d'applications. Il existe plusieurs définitions équivalentes : un morphisme continu de...).

  • Une civilisation de Type I est capable d'utiliser toute l'énergie disponible sur sa planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre hydrostatique,...) d'origine, approximativement 1016 Watt (Le watt (symbole W) est une unité dérivée du système international pour la puissance. Un watt est la puissance d'un système énergétique dans lequel une...). Sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...), la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) disponible s'élève à 1,74×1017 W. La valeur de 4×1012 W, proposée initialement par Kardashev correspondait au niveau énergétique atteint sur Terre en 1964.
  • Une civilisation de Type II doit s'avérer capable de collecter toute l'énergie de son étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) centrale, soit à peu près 1026 W. Il s'agit là encore d'une estimation, notre Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et...) rayonnant environ 3,86×1026 W, tandis que Kardashev parlait de 4×1026 W.
  • Une civilisation de Type III a à sa disposition toute l'énergie émise par la galaxie (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs la suite de deux autres Galaxie,...) dans laquelle elle est située, soit près de 1036 W. Ce niveau d'énergie varie largement en fonction de la taille de chaque galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir supermassif en son centre.), Kardashev le fixait à 4×1037 W.

L'existence de telles civilisations reste encore très hypothétique, mais l'échelle de Kardashev a été prise comme base de travail par les chercheurs du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité...) SETI, les écrivains de science-fiction (La science-fiction, prononcée /sjɑ̃s.fik.sjɔ̃/ (abrégé en SF), est un genre narratif (principalement littéraire et cinématographique) structuré par des hypothèses sur ce que pourrait...) et les futurologues.

Nikolaï Kardashev a présenté sa fameuse échelle en 1964 lors de la conférence de Byurakan (aujourd'hui en Arménie), qui faisait le point (Graphie) sur le programme d'écoute (Sur un voilier, une écoute est un cordage servant à régler l'angle de la voile par rapport à l'axe longitudinal du voilier et en conséquence l'angle d'incidence du vent sur la voile. Il y a une écoute dédiée à...) de l'espace par la radioastronomie (La radioastronomie est une branche de l'astronomie qui s'occupe de l'observation du ciel dans le domaine des ondes radio. C'est une science relativement jeune qui a fait ses débuts dans les années 1930.) soviétique.

Utilisation et exemples

La civilisation humaine est de Type 0, quelque part sous le Type I, puisqu'elle n'utilise qu'une fraction de l'énergie totale disponible sur Terre. Alors que l'échelle de Kardashev ne comportait pas de niveaux intermédiaires, Carl Sagan en a définis par interpolation et extrapolation des types initiaux, et il a calculé que celui de la civilisation humaine actuelle devait être 0,7 en évaluant la puissance consommée à environ 10 TeraWatt par la formule :

K = \frac{\log_{10}{W}-6} {10}

K représente le niveau de civilisation de Kardashev et W la puissance consommée en Watts. On écrit la partie entière (En mathématiques, la fonction partie entière est la fonction définie de la manière suivante :) en chiffres romains et la partie fractionnaire en décimal.

Pour parvenir au Type I sur Terre, une possibilité serait d'utiliser massivement l'énergie thermique des océans (L'énergie maréthermique (ou énergie thermique des mers (ETM)) est produite en exploitant la différence de température entre les eaux superficielles et les eaux profondes des océans. Un acronyme souvent rencontré est OTEC, pour Ocean...), les éoliennes, l'énergie marémotrice (L'énergie marémotrice est issue du mouvement de l'eau créé par les marées, causées par l'effet conjugué des forces de gravitation de la Lune et du Soleil. Elle est utilisée soit sous forme d'énergie potentielle - l'élévation du niveau de...) pour extraire l'énergie solaire (L'énergie solaire est l'énergie que dispense le soleil par son rayonnement, directement ou de manière diffuse à travers l'atmosphère. Sur Terre, l'énergie solaire est à l'origine...) reçue par les océans (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a commencé en 2004 et produit en 2009.). Malheureusement, aucune méthode connue à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent...) ne permet de collecter l'intégralité de cette énergie disponible sans recouvrir complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique permettant à l'utilisateur de limiter la...) la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa...) terrestre de structures artificielles. Compte tenu du mode de vie (La vie est le nom donné :) des humains, cela semble encore irréalisable dans un avenir proche. Nous sommes déjà en train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de plusieurs wagons (pour...) de collecter l'énergie terrestre au travers des ressources écologiques, méthode qui peut s'avérer plus durable et plus efficace que notre technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :). Si nous renonçons à remplacer complètement les ressources naturelles par des substituts synthétiques, il est possible de parvenir à une civilisation de Type I par optimisation de tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) l'écosystème terrestre en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) d'un rendement maximal.

Une hypothétique civilisation de Type II pourrait construite une sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une sphère est une surface constituée de tous les points situés à une même distance d'un point...) de Dyson, ou une structure semblable, afin d'intercepter toute l'énergie émise par une étoile, ou bien plus exotique encore, nourrir un trou noir (En astrophysique, un trou noir est un objet massif dont le champ gravitationnel est si intense qu’il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper (à l'exception...) de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide,...) stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces...) pour en extraire de l'énergie utilisable, ou bien enfin occuper plusieurs systèmes solaires et prélever une fraction de l'énergie de chaque étoile. Une civilisation de Type III se servirait des mêmes méthodes, appliquée à toutes les étoiles d'une ou de plusieurs galaxies ou encore de méthodes inconnues de nos jours.

Pour Kardashev, les Terriens n'étaient en mesure, en 1964, d'intercepter qu'une fuite émanant d'une civilisation de Type III, sous forme d'ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) radios (A supprimer) ou de faisceaux laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser provient de l'acronyme anglo-américain...). Au mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) d'avril de l'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) suivante, en 1965 donc, Kardashev croit avoir intercepté un de ces signaux dans la radiogalaxie CTA 102, et l'agence Tass publie même un communiqué sensationnel faisant état d'un message (La théorie de l'information fut mise au point pour déterminer mathématiquement le taux d’information transmis dans la communication d’un...) dont "l'origine extra-terrestre est vérifiée et ne fait aucun doute". Kardashev en est pour ses frais, un astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) hollandais (Maarten Schmidt) ayant identifié quelques jours plus tôt le signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit des temps par...) comme l'émission d'un quasar (En astronomie, un quasar (pour source de rayonnement quasi-stellaire, quasi-stellar en anglais) est une source d'énergie électromagnétique, incluant la lumière. Les quasars visibles de la...). Depuis, le silence persistant de l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.), ou tout du moins l'absence de réception d'un signal ou d'une fuite en provenance de telles civilisations, mènera Iosef Shklovski (radioastronome russe, collaborateur de Kardashev) à conclure au suicide (Le suicide (du latin suicidium, du verbe sui caedere « se massacrer soi-même ») est l’acte délibéré de mettre fin à sa propre vie....) obligé d'une civilisation de Type III, déclaration à rapprocher du Paradoxe (Un paradoxe est une proposition qui contient ou semble contenir une contradiction logique, ou un raisonnement qui, bien que sans faille apparente,...) de Fermi.

L'Empire galactique rencontré communément dans nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'œuvres de space opera (Le space opera ou opéra de l'espace est un sous-genre de la science-fiction caractérisé par des histoires d'aventure épiques ou dramatiques se...) fournit un exemple facilement reconnaissable de civilisation fictive susceptible de parvenir au Type III. Ces civilisations consomment une énergie à une échelle gigantesque, se situant entre le Type II et le Type III.

Chronologie possible

L'histoire contemporaine de l'humanité semble suivre une chronologie, esquissée ici. Ces valeurs sont des approximations de la version extrapolée de l'échelle par Carl Sagan, tenant compte d'une progression de 0,8.

Civilisation de Type 0
0.25 (3 108 W) Empire romain 0.5 (1011 W) Révolution industrielle 0.6 (1012 W)

développement technologique de 1891 à 1938

0.7 (1013 W) XXe siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée...): Armement nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) et Fission nucléaire (La fission nucléaire est le phénomène par lequel le noyau d'un atome lourd (noyau qui contient beaucoup de nucléons, tels les noyaux d'uranium et de plutonium) est divisé en plusieurs nucléides plus légers. Cette...) 0.8 (1014 W) XXIe siècle: Fusion nucléaire (La fusion nucléaire (dite parfois thermonucléaire) est, avec la fission, l’un des deux principaux types de réactions nucléaires appliquées. Il ne faut pas confondre la fusion nucléaire...) 0.9 (1015 W) XXIIe siècle: Ascenseur (Un ascenseur est un dispositif mobile assurant le déplacement des personnes (et des objets) en hauteur sur des niveaux définis d'une construction.) spatial, création d'une Cité (La cité (latin civitas) est un mot désignant, dans l’Antiquité avant la création des États, un groupe d’hommes sédentarisés libres (pouvant avoir des esclaves), constituant une...) universelle [1] transition de Type 0 à Type I: la civilisation s'auto-détruit ou parvient à une Singularité (D'une manière générale, le mot singularité décrit le caractère singulier de quelque chose ou de quelqu'un. En particulier, le terme est employé dans les domaines suivants :) technologique
Tendances évolutives:
\Longrightarrow Niveaux technologiques croissants, niveaux de sécession croissants jusque 0,5, accroissement de la consommation énergétique et de la surface habitée
\Longleftarrow Après 0.5, Niveaux de sécession décroissants

Perspectives téléologiques

Si l'on considère l'échelle se Kardashev comme un schéma prédictif, voire normatif, d'un avenir technologique attendu, plutôt que comme une simple échelle de consommation énergétique, elle en devient téléologique et nous prédit une " fin de l'histoire ". Vue comme une description du passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée sur...) et de l'avenir de l'histoire de l'humanité, elle pourrait être comparée à la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent...) marxiste des modes de production qui comporte aussi des propositions sur les interactions entre technologie et structures sociales, bien que sur une période plus courte.

Faiblesse de telles supputations?

Il a été avancé que, comme nous ne pouvons comprendre les civilisations avancées, nous ne pouvions prévoir leur comportement. Alors les visions de Kardashev peuvent ne pas correspondre au devenir de civilisations avancées. Cet argument est développé dans l'ouvrage Evolving the Alien: The Science of Extraterrestrial Life.[2] Il est aussi possible que des conditions uniques sur Terre puisse permettre à des technologies particulières de se développer rapidement, alors qu'elles auraient été retardées pour des civilisations ne bénéficiant pas de telles conditions. La liste de ces conditions présumées spécifiques à la Terre et des découvertes qu'elles ont permis est plutôt longue. En voici quelques exemples :

  • Si l'invention du procédé d'électrolyse (Dans l'industrie chimique, l'électrolyse est une méthode de séparation d'éléments ou de composés chimiques liés utilisant l'électricité.) par Paul Héroult et du procédé d'extraction par Bayer n'avait pas eu lieu à la fin du XIXe siècle, les technologies dépendantes de l'aluminium (L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13. C’est un élément important sur la Terre avec 1,5 % de la masse totale.), telles la construction aérienne et astronautique (L'astronautique ou spationautique ou cosmonautique, est constituée par l'ensemble des sciences et des techniques visant à envoyer dans l'espace extraterrestre un véhicule...) en auraient été retardées d'autant.
  • La Lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance moyenne séparant la Terre de la Lune est de 384 400 km (soit...) provoque les marées et protège la terre, au moins partiellement, d'astéroïdes, de comètes et du rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.) cosmique.
  • Beaucoup de découvertes furent essentiellement accidentelles, comme celle de la pénicilline. D'autres reposent sur des considérations théoriques, comme celle du transistor.

Il est possible que les conditions nécessaires à la formation des hydrocarbures, du charbon et du gaz naturel (Le gaz naturel est un combustible fossile, il s'agit d'un mélange d'hydrocarbures présent naturellement dans des roches poreuses sous forme gazeuse.) n'aient pas été remplies sur d'autres planètes. Ces combustibles fossiles furent indispensables pour nous rendre indépendants du bois et des combustibles animaux. Bien que les énergies hydraulique (L'hydraulique désigne la branche de la physique qui étudie les liquides. En tant que telle, les champs d'investigation qu'elle propose regroupent plusieurs domaines :), éolienne (Une éolienne est un dispositif qui utilise la force motrice du vent. Cette force peut être utilisée mécaniquement (dans le cas d'une éolienne de pompage), ou produire de...) et solaire soient connues depuis longtemps, elles se sont peu développées jusqu'à ce que des techniques industrielles des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) améliorent leur rendement. Ces techniques, grandes consommatrices d'énergie, n'auraient pu être elles mêmes développées sans source d'énergie suffisante. Une observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande...) similaire vaut pour les réacteurs nucléaires, sources d'énergie bien plus puissantes, qui n'auraient pas été réalisables sans les combustibles fossiles.

Contr'argument : l'abondance d'autres sources

La perception humaine reste entachée d'un biais naturel concernant les voies de développement énergétique de la civilisation humaine. On doit noter aussi que durant les deux chocs pétroliers de 1973 et 1979, les sociétés hyper-industrialisées ont continué de fonctionner; beaucoup se sont tournées vers la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) d'alternatives (Alternatives (titre original : Destiny Three Times) est un roman de Fritz Leiber publié en 1945.) technologiques énergétiques à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle escamotable...), dans l'optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) qu'elles puissent fournir l'énergie nécessaire à la poursuite du développement industriel et commercial (Un commercial (une commerciale) est une personne dont le métier est lié à la vente.), même si la production d'énergies fossiles venait à se tarir.

Ce développement obtenu, il est possible qu'une société puisse croître sans passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) par une étape de production d'énergie fossile (L'énergie fossile désigne l'énergie que l'on produit à partir de roches issues de la fossilisation des êtres vivants : pétrole, gaz naturel et houille. Elles sont présentes en quantité limitée et non...). Cette version de l'argumentation de Buckminster Fuller sur l'énergie solaire est conforme à l'idée de Paul Hawken d'une écologie industrielle selon laquelle l'utilisation d'énergies fossiles n'est ni essentielle ni souhaitable, étant données ses nuisances et l'existence de sources d'énergie de substitution. Il faut aussi se rappeler que les principes de fonctionnement de la pile à combustible (Une pile à combustible est une pile où la fabrication de l'électricité se fait grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur (par exemple l'hydrogène) couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un oxydant,...) furent découverts par Christian Friedrich Schönbein dès 1838, et que leur application par Sir William Grove débuta en 1843, bien avant la généralisation (La généralisation est un procédé qui consiste à abstraire un ensemble de concepts ou d'objets en négligeant les détails de façon à...) de l'utilisation des énergies fossiles autres que le charbon. Ce qui rend plus plausible encore qu'une civilisation extra-terrestre ait eu recours à la pile à combustible (Un combustible est une matière qui, en présence d'oxygène et d'énergie, peut se combiner à l'oxygène (qui sert de comburant) dans une réaction chimique générant de la...) en lieu et place des hydrocarbures. L'exploitation industrielle du pétrole (Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. L'exploitation de cette énergie fossile est l’un des piliers de l’économie...), initiée par Edwin Drake, ne commença que dans les années 1850 .

Implications pour les civilisations

Il existe beaucoup d'exemples historiques de civilisations subissant des transitions à grande échelle, telles la Révolution industrielle et la Renaissance. De la même manière, les transitions entre niveaux de l'échelle de Kardashev sont susceptibles de représenter des périodes troublées de bouleversements sociaux, puisqu'elles impliquent de dépasser l'obstacle que représente la limitation des ressources disponibles sur le territoire (La notion de territoire a pris une importance croissante en géographie et notamment en géographie humaine et politique, même si ce concept est utilisé par d'autres...) occupé par une civilisation. Une spéculation courante suggère que la transition du Type 0 au Type I comporte un grand risque d'auto-destruction puisque l'espace vital occupe entièrement la planète natale. La catastrophe (Une catastrophe est un événement brutal, d'origine naturelle ou humaine, ayant généralement la mort et la destruction à grande échelle pour conséquence.) malthusienne est un exemple d'une telle spéculation.

Certains auteurs ont souligné qu'une période de grand bouleversement pourrait être les prémisses d'une ascension vers une civilisation de Type I .[3]

Contraintes de communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine (télécommunications,...)

Il est coûteux, pour une civilisation inférieure au Type I, de tenter d'entrer en contact avec d'autres civilisations plus avancées, pour des raisons de puissance d'émission nécessaire. Il a été calculé que pour obtenir un émetteur fiable et suffisamment puissant pour être remarqué par une civilisation de Type II, entre 1 et 10 mille milliards USD seraient nécessaires. La limite supérieure équivaudrait au Produit intérieur (En géométrie différentielle, le produit intérieur est une opération élémentaire sur les formes différentielles, que l'on construit...) brut des États-Unis d'Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan...) depuis la fin des années 1990 jusqu'au début du XXIe siècle.[4] Ainsi, il a été suggéré que la civilisation doit avancer largement dans le Type I avant que l'énergie requise pour un contact efficace avec une autre civilisation devienne supportable pour ses ressources économiques.

Une fois le contact établi entre les deux civilisations, et leur localisation mutuelle connue, le coût énergétique requis pour maintenir le contact et échanger des informations peut alors être significativement réduit en utilisant des technologies de transmissions très directionnelles. En 1974, le radiotélescope (Un radiotélescope est un télescope spécifique utilisé en radioastronomie pour capter les ondes radioélectriques émises par...) d'Arecibo a transmis un message qui a parcouru 25 000 année-lumières, vers l'amas globulaire d'Hercule. Une plus grande antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de capter (récepteur) les ondes électromagnétiques.) et des longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de l’objet complètement...) d'ondes plus courtes, auraient permis à la même énergie d'être focalisée sur un objectif plus lointain encore. Le programme SETI repose largement sur de telles possibilités.

Extrapolations hypothétiques

La progression exponentielle de cette échelle incite à extrapoler des types de civilisations plus avancées encore. Par exemple :

  • Type IV : la civilisation contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) toute l'énergie d'un superamas (En astronomie, un superamas est une association d'amas et de groupes de galaxies.) galactique (approximativement 1046 W).
  • Type V : l'énergie disponible est celle de tout l'Univers visible ; approximativement 1056W. Une telle civilisation dépasse l'entendement scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) et semble tout à fait utopique. La civilisation décrite dans Point Oméga, œuvre de Frank J. Tipler, se situerait vraisemblablement à ce niveau.

Projections imaginaires

Elles se rencontrent essentiellement en science-fiction et ne sont pas " officiellement " établies, et diffèrent donc selon les auteurs. En voici quelques exemples :

  • Type VI : le niveau énergétique de plusieurs univers additionnés s'établit aux environs de 1066 W, dans le prolongement des niveaux inférieurs.
    • une telle civilisation pourrait manipuler et altérer les lois de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la...) sur chacun des multiples univers
    • cette civilisation pourrait abandonner un univers mourant et devenir éternelle ; des civilisations moins avancées en aurait également la possibilité.
  • Type VII : déité capable de créer des univers à volonté, et de les utiliser comme sources énergétiques. Leur puissance énergétique est virtuellement infinie, seulement limitée par le nombre et la taille des univers créés et s'élèverait à la hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) vertigineuse de 1076 ou même 10100 W. Ce type de civilisation serait vraisemblablement immortelle, car la création d'univers nécessite que la civilisation soit extérieure aux univers créés.
    • La nouvelle de science-fiction d'Isaac Asimov (Isaac Asimov, né vers le 2 janvier 1920 à Petrovitchi en Russie et mort le 6 avril 1992 à New York aux États-Unis, est un écrivain...) The Last Question met en scène un exemple d' entité de Type VII.

Futurs hypothétiques

La science-fiction à l'origine de ces projections imaginaires nous propose aussi des indications sur les hypothétiques changements à venir correspondant aux valeurs fractionnaires de l'échelle de Kardashev. Voici un futur (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l'Aurore.) possible, dont les propositions s'appuient sur la littérature scientifique. L'article de Nikolai Kardashev sur L'Inévitable et les structures possibles des supercivilisations, où il expose qu'une consommation d'énergie croissante conduit à une progression technologique, à une cohésion diminuée et à une fluctuation de la probabilité (La probabilité (du latin probabilitas) est une évaluation du caractère probable d'un évènement. En mathématiques, l'étude des probabilités est un...) de survie et de contact, est une explication de cette section. Les articles Cosmologie et Civilisation et Transmission d'information par les civilisations extraterrestre mentionnent également ces civilisations et leur transformation. L'essentiel de ces explications peuvent être consultées dans Énergie et culture qui développe plus en détail le contenu du présent article. Il est consacré à l'aspect théorique des tendances évolutives des civilisations plus avancées avec une description de chacun des types. Cette section suit le schéma original sans le citer mot pour mot.

Type I

Michio Kaku cite Dyson qui estime que la terre aboutira à une civilisation de Type I vers 2200, en se fondant sur une extrapolation du taux de croissance actuel de la consommation énergétique de la planète.

civilisation planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire (le Soleil et ses planètes) en tout ou partie. Généralement les astres représentés sont...) Type I
de (1016 W à 019 W) entre (1020 W et 1023 W) jusque (1024 W à 1026 W) (discutable)
Colonisation et industrialisation de l'espace proche, exploitation minière des astéroïdes, extraction des combustibles fossiles et de l'énergie planétaire Premier voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage s'est considérablement développé et...) interstellaire Tensions provoquées par la taille de la civilisation pouvant aboutir à une sécession en plusieurs civilisations planétaires—régression depuis une civilisation en début de type 1.[5] Début de la construction d'une sphère de Dyson, d'un disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une forme ronde et régulière, à l'image d'un palet — discus en latin.) d'Alderson, ou de l'Anneau-Monde.
Tendances évolutives:
\Longrightarrow Niveaux technologiques croissants, extension de l'exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) spatiale, sources d'énergie spatiales, multiplication (La multiplication est l'une des quatre opérations de l'arithmétique élémentaire avec l'addition, la soustraction et la division .) des foyers de civilisation non terrestres, consommation énergétique croissante, extension de la surface habitée
\Longleftarrow Décentralisation croissante, différenciation des sociétés par rupture des liens sociaux causée par les décalages temporels des communications 1

Type II

Selon Kaku, Kardaschev aurait prévu le développement d'une telle civilisation pour l'année 5200.

expansion de la civilisation de Type II dans tout le système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit, notre système...)
de (1026 W à 1029 W) entre(1030 W et 1033 W) (discutable) jusque(1034 W à 1036 W) (discutable)
Sphère de Dyson achevée, exploration et colonisation de tous les systèmes stellaires proches. Engineering stellaire et propulseur Shkadov, Tensions provoquées par la taille de la civilisation pouvant aboutir à la sécession des différents systèmes stellaires en

plusieurs civilisations—régression en une civilisation mono-stellaire, la colonisation galactique et inter-galactique automatisée peut être entreprise

Tendances évolutives:
\Longrightarrow Niveaux technologiques croissants, croissance exponentielle (En mathématique, en économie et en biologie, on parle d'un phénomène à croissance exponentielle (ou géométrique) lorsque la croissance en valeur absolue de la population est proportionnelle à la...) du nombre d'étoiles colonisées, systèmes centralisés qui drainent toujours plus de ressources d'autres systèmes stellaires non encore colonisés–– conduisant à une expansion toujours plus grande
\Longleftarrow Décentralisation, probabilité croissante de sécession en systèmes stellaires isolés, si les ressources ne sont pas adéquatement réparties, ressources pouvant être à nouveau l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il...) de conflits armés qui avaient disparus au cours du Type I

Type III

Selon Kaku, Kardaschev prévoyait le développement de ce type de civilisation pour 7800.

Type III achèvement de la Colonisation de la Voie lactée (La Voie lactée (appelée aussi « notre galaxie », ou parfois simplement « la Galaxie », avec une majuscule) est le nom de la galaxie...)
de (1036 W à 1039 W) (discutable) entre (1040 W et 1043 W) (discutable) jusque (1044 W à 1046 W) (discutable)
(suite) colonisation des galaxies proches. Hautement hypothétique, à partir d'ici plus aucune suppostion ne peut être faite pour les niveaux supérieurs.
Tendances évolutives:
\Longrightarrow Niveaux technologiques croissants, les systèmes centralisés drainent progressivement toutes les ressource des systèmes non encore exploités–– conduisant à une expansion croissante
\Longleftarrow Ralentissement (Le signal de ralentissement (de type SNCF) annonce une aiguille (ou plusieurs) en position déviée qui ne peut être franchie à la vitesse normale de la ligne.) de la croissance dans les galaxies colonisées à cause des vitesses limitées rendant la centralisation impossible

Type IV et V

Type IV Colonisation du superamas local (1046 W à 1056 W)

Fuite possible hors de l'univers à travers un trou noir artificiel.[6]

Type V Colonisation de tout l'univers visible (1056 W à 1066 W)

Valeurs actuelles

Voici les valeurs passée et prévisionnelles de la production énergétique planétaire données par l'Agence internationale de l'énergie :

Année Production énergétique Equivalent fractionnaire
de l' échelle de Kardashev
exajoules/an terawatts Quads[7] mteps[8]
1900 21 .67 20 500 0.58
1970 190 6.0 180 4500 0.68
1973 260 8.2 240 6200 0.69
1985 290 9.2 270 6900 0.70
1989 320 10 300 7600 0.70
1993 340 11 320 8100 0.70
1995 360 12 340 8700 0.71
2000 420 13 400 10000 0.71
2001 420 13 400 10000 0.71
2002 430 14 410 10400 0.71
2004 440 14 420 10600 0.72
2010 510 16 480 12100 0.72
2030 680 22 650 16300 0.73

Exemples de différents types de Kardashev dans la littérature

Les auteurs de science fiction n'ont pas écrit leurs œuvres avec l' échelle de Kardashev en tête, aussi l'estimation des types, ci après, n'est ni définitive, ni complète ni absolue (L'absolue est un extrait obtenu à partir d’une concrète ou d’un résinoïde par extraction à l’éthanol à température ambiante...).

  • Type I
    • 3001, L'Odyssée finale, de Arthur C. Clarke
    • Les Fontaines du Paradis, de Arthur C. Clarke
    • La Trilogie de Mars, de Kim Stanley Robinson
    • The Empire of Man from the CoDominium universe, de Jerry Pournelle
  • Type II
    • Ringworld, de Larry Niven
    • Pandora's Star, de Peter F. Hamilton
    • Le Cycle de Fondation, d'Isaac (ISAAC est un algorithme capable de générer des nombres pseudo-aléatoires, tombé dans le domaine public en 1996. Son auteur, Bob Jenkins, l'a conçu de manière à ce qu'il soit assez sûr pour être utilisé en...) Asimov
    • La Fédération des Planètes Unies, dans Star Trek (Star Trek est un univers de science-fiction créé par Gene Roddenberry dans les années 1960 qui regroupe six séries télévisées, onze longs...), avec une taille caractéristique du Type II avancé.
    • Les Anciens de Stargate avant leur ascension, dans l'univers de fiction de Stargate
    • The Forge of God, de Greg Bear
    • L'empire féodal de Dune, de Frank Herbert
  • Type III
    • La Culture (La Culture est une civilisation pan-galactique inventée par Iain M. Banks au travers de ses romans et nouvelles de science-fiction. Décrite avec beaucoup de...), de Iain M. Banks
    • Uplift Universe, de David Brin
    • les Inhibiteurs de L'espace de la révélation, de Alastair Reynolds
    • Les extra-terrestres de l'univers alterne dans l'épisode Tunnel at the End of the Light de la série TV Andromeda de Gene Roddenberry
    • La civilisation galactique de la Guerre des étoiles, de George Lucas (George Walton Lucas, Junior (né le 14 mai 1944 à Modesto en Californie) est un des producteurs, réalisateurs et scénaristes...), de taille caractéristique du Type III
    • Les Anciens de Stargate après leur ascension, dans Stargate SG-1
  • Type IV et Type V
    • Les Xeelee, de Stephen Baxter
    • Les dieux eux-mêmes, d'Isaac Asimov (difficile de fixer un type.)
    • L'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé un garçon, tandis que...) à la fin de The Last Question, d'Isaac Asimov
    • Le Q Continuum, dans Star Trek
    • Les Danseurs de la fin des temps de Michael Moorcock.

Relations avec la sociologie et l'anthropologie

La théorie de Kardashev peut être considérée comme l'extension d'autres théories sociales et, particulièrement, celle de l'évolutionisme social. Elle se rapproche de la théorie de Leslie White, auteur de The Evolution of Culture: The Development of Civilization to the Fall of Rome (1959). White a tenté de bâtir une théorie explicative de toute l'histoire de l'humanité. La technologie est le facteur prépondérant de cette théorie : " Les avancées technologiques déterminent l'organisation (Une organisation est) sociale ", écrit White, se faisant l'écho de la thèse (Une thèse (du nom grec thesis, se traduisant par « action de poser ») est l'affirmation ou la prise de position d'un locuteur, à l'égard du sujet ou du...) plus ancienne de Lewis Henry Morgan. Il propose comme mesure du niveau d'avancement d'une société la mesure de sa consommation énergétique (qui lui a donné son nom de théorie énergétique de l'évolution des cultures). Il a distingué cinq stades de développement de l'humanité. Dans le premier les hommes utilisent leur seule énergie musculaire. Dans le second, ils se servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) d'animaux domestiques. Dans le troisième (que White nomme révolution agricole), ils se servent de l'énergie de la biomasse ( En écologie, la biomasse est la quantité totale de matière (masse) de toutes les espèces vivantes présentes dans un milieu naturel donné. Dans le domaine de...) végétale . Dans le quatrième ils apprennent à extraire les énergies fossiles : le charbon, le pétrole et le gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni...) naturel. Finalement, au cinquième stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe ?στημι istêmi, « se tenir droit et ferme ») est un équipement...), ils se servent de l'énergie nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :). White a introduit la formule : P=E×T, où E est l'énergie consommée, et T un coefficient (En mathématiques un coefficient est un facteur multiplicatif qui dépend d'un certain objet, comme une variable (par exemple, les coefficients d'un polynôme), un espace vectoriel, une...) dépendant de l'efficacité des techniques utilisant cette énergie.

Notes

  1. Oecuménopole ou Cité universelle
  2. Une controverse sur le sujet se trouve à (en) (lien)
  3. (en) (lien)
  4. (en) (lien)
  5. (en) Où sont-ils
  6. (en) Magazine d'Astrobiologie
  7. Quads: 1015 BTU
  8. mtep: million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui...) de tonne ( La tonne représente différentes unités de mesure ; Une tonne est un grand et large tonneau ; Une tonne-pompe est un fourgon d'incendie ; ...) équivalent-pétrole
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