Échelle de Kardashev - Définition et Explications

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Introduction

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 la valeur...) 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 événement,...), 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...).

L'existence de telles civilisations reste encore très hypothétique, mais cette échelle 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...) et les futurologues.

Nikolaï Kardashev a présenté son 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...) soviétique.

Catégories définies par Kardashev

Type I

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...) d'origine, approximativement 1,74×1016 W. 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 croissantes. C'est la plus grande et la plus massive...), 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.

Type II

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 1×1026 W. Il s'agit là encore d'une estimation, le 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 composée...) rayonnant environ 3,86×1026 W, tandis que Kardashev parlait de 4×1026 W.

Type III

Une civilisation de Type III a à sa disposition toute l'énergie émise par la 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.) dans laquelle elle est située, soit près de 1×1036 W. Ce niveau d'énergie varie largement en fonction de la taille de chaque galaxie, Kardashev le fixait à 4×1037 W.

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, de Jack Cohen et Ian Stewart. Il est aussi possible que des conditions uniques sur Terre puissent 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 permises est plutôt longue. En voici quelques exemples :

  • Une civilisation qui n'aurait pas colonisé les continents et serait restée exclusivement aquatique n'aurait pas pu découvrir le feu (Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation appelée combustion.) et serait restée ignorante dans le domaine de la sidérurgie ;
  • 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 habité ou...) 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...) 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 (provisoirement) 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...), 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 l'électricité (dans...) 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...) similaire vaut pour les réacteurs nucléaires, sources d'énergie bien plus puissantes, qui n'auraient pas été réalisables sans les combustibles fossiles, ni compris les ressources limitées en minerai d'uranium (L'uranium est un élément chimique de symbole U et de numéro atomique 92. C'est un élément naturel assez fréquent : plus abondant que...).

Contre-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. 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...) 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 de grande hauteur. Le...), 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...). Cette version de l'argumentation de Buckminster Fuller sur 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,...) 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. 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...) 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 ce qu'ils puissent être considérés de façon...) 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...) 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...), initiée par Edwin Drake, ne commença que dans les années 1850.

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