Referencement gratuit

L'ECHELLE DE KARDASHEV

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 d'énergie dont dispose une civilisation donnée, selon une progression exponentielle.

capture01-4-3.jpgKardashev a présenté son échelle en 1964 lors de la conférence de Byurakan qui faisait le point sur le programme d'écoute de l'espace par la radioastronomie soviétique.

L'existence de telles civilisations reste encore très hypothétique en 2011, mais cette échelle a été prise comme base de travail par les chercheurs du projet SETI, les écrivains de science-fiction et les futurologues.

capture08-3-2.jpgCatégories définies par Kardashev

Type I  Une civilisation de Type I est capable d'utiliser toute l'énergie disponible sur sa planète d'origine, approximativement 1,74×1016 W. Sur Terre, la puissance 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 centrale, soit à peu près 1×1026 W. Il s'agit là encore d'une estimation, le Soleil 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 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.

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 défini 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 térawatts

Pour parvenir au Type I sur Terre, une possibilité serait d'utiliser massivement l'énergie maréthermique, les éoliennes, l'énergie marémotrice pour extraire l'énergie solaire reçue par les océans. Malheureusement, aucune méthode connue à ce jour ne permet de collecter l'intégralité de cette énergie disponible sans recouvrir complètement la surface terrestre de structures artificielles. Compte tenu du mode de vie des humains, cela semble irréalisable dans un avenir proche. Nous sommes déjà en train de collecter l'énergie terrestre au travers des ressources renouvelables, méthode qui peut s'avérer plus durable et plus efficace que notre technologie. 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 l'écosystème terrestre en vue d'un rendement maximal.

Une civilisation de Type II pourrait construire une sphère 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 de matière stellaire pour en extraire de l'énergie utilisable, ou bien enfin occuper plusieurs systèmes stellaires et prélever une fraction de l'énergie de chaque étoile.

Une civilisation de Type III se servirait des mêmes méthodes, appliquées à toutes les étoiles d'une ou de plusieurs galaxies, ou encore de méthodes inconnues de nos jours.

L'« Empire galactique » rencontré communément dans nombre d'œuvres de space opera 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. Exemple  Star Wars et Star Trek

Capture21.jpgChronologie 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 : Armement nucléaire et Fission nucléaire                                                

0.8 (1014 W) XXIe siècle : Fusion nucléaire;

0.9 (1015 W) XXIIe siècle : Ascenseur spatial, création d'une Cité universelle                                                     

transition de Type 0 à Type I : la civilisation s'autodétruit ou parvient à une Singularité technologique

Civilisation de Type I colonisation complète de la terre et son orbite

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.

(1016 W à 1019 W)  Colonisation et anthropisation avancées de la quasi-totalité du globe terrestre et de son orbite, exploitation minière de la Lune et des géocroiseurs. Implantation des premières colonies sur les autres Corps célestes du système solaire

(1020 W et 1023 W) Premier voyage interstellaire (Ex: vers Alpha du Centaure).

Jusque (1024 W à 1026 W) (discutable) 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 I. Début de la construction d'une sphère de Dyson, d'un disque d'Alderson, ou de l'Anneau-Monde. Premières missions d'exploration interstellaire automatisées

capture31.jpgCivilisation de Type II colonisation complète du système planétaire

Selon Kaku, Kardashev aurait prévu le développement d'une telle civilisation vers 5200

(1026 W à 1029 W) Exploration et colonisation avancées de presque tous les Corps célestes du système solaire, achèvement d'une Sphère de Dyson permettant l'exploitation directe du rayonnement solaire. Implantation des premières colonies sur les autres systèmes de la Bulle locale, puis de tout le Bras d'Orion, avant d'occuper progressivement toute la galaxie.                                                                                                                                                                        (1030 W et 1033 W) (discutable) Ingénierie stellaire et propulseur Shkadov, premier voyage intergalactique (Ex: vers le Grand Chien)                                                                                                                                                                                                                                                       Jusque(1034 W à 1036 W) (discutable)Tensions provoquées par la taille de la civilisation pouvant aboutir à la sécession des différents systèmes planétaires en plusieurs civilisations, régression en une civilisation mono-stellaire. Premières missions d'exploration intergalactique automatisées 

capture07-5.jpgCivilisation de Type III colonisation complète de la Voie Lactée

Selon Kaku, Kardashev prévoie le développement de ce type de civilisation vers 7800

De (1036 W à 1039 W) (discutable) Exploration et colonisation avancées de presque tous les systèmes planétaires contenus dans la Voie lactée, exploitation énergétique de la quasi-totalité de ses étoiles. Implantation des premières colonies sur les autres galaxies du Groupe local, puis de tout le Superamas de la Vierge.                                                                                                                                                                                                                                                          Entre (1040 W et 1043 W) (discutable) Premier voyage vers un autre Superamas galactique (Ex: vers le Superamas de l'Hydre-Centaure).                                                                                                                                                                                                                                                  Jusque (1044 W à 1046 Hautement hypothétique, à partir d'ici plus aucune supposition ne peut être faite pour les niveaux supérieurs. On peut toujours faire l'hypothèse du schéma classique de sécession des différentes galaxies colonisées. Premières explorations automatisées d'autres Superamas.W) (discutable)

capture18-2-2.jpgCivilisation de Type IV et V

Probablement vers 9000/10000 pour le Type IV et environ 12000/13000 pour le Type V

Type IV : Colonisation complète du Superamas local (1046 W à 1056 W). Poursuite des expéditions à des échelles cosmologiques plus grandes encore, telles que le Complexe de superamas Poissons-Baleine puis d'autres grandes structures de l'Univers.

Risque de divergences génétiques à l'intérieur de l'espèce humaine. Fuite possible hors de l'univers à travers un trou noir artificiel. L'exploration spatiale tend à toucher aux confins de l'Univers.

Type V : colonisation de tout l'Univers visible sans jamais parvenir à son achèvement (1056 W à 1066 W). Unité de la civilisation improbable. Prospection sur d'éventuels espaces au-delà de l'Univers. Risque de disparition des civilisations, faute de ressources.

Civilisation de Type > V  Possibilités aussi nombreuses que les théories proposées sur l'extérieur de l'Univers. Dans le cas du Multivers, conservation du principe d'exploration et de colonisation comme précédemment exposé, et ainsi de suite indéfiniment sur les échelons cosmologiques supérieurs, dans l'optique d'une expansion sans fin.

Perspectives téléologiques

Si l'on considère l'échelle de 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 et de l'avenir de l'histoire de l'humanité, elle pourrait être comparée à la théorie 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, 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 et serait restée ignorante dans le domaine de la sidérurgie ;
  • si l'invention du procédé d'électrolyse 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, telles la construction aérienne et astronautique en auraient été retardées d'autant ;
  • 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 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, éolienne et solaire soient connues depuis longtemps, elles se sont peu développées jusqu'à ce que des techniques industrielles des matériaux améliorent leur rendement. Ces techniques, grandes consommatrices d'énergie, n'auraient pu être elles-mêmes développées sans source d'énergie suffisante. Une observation 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.

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 d'alternatives technologiques énergétiques à grande échelle, dans l'optique qu'elles puissent fournir l'énergie nécessaire à la poursuite du développement industriel et commercial, même si la production d'énergies fossiles venait à se tarir.

Ce développement obtenu, il est possible qu'une société puisse croître sans passer par une étape de production d'énergie fossile. 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. Les principes de fonctionnement de la pile à combustible furent découverts par Christian Friedrich Schönbein dès 1838, et que leur application par Sir William Grove débuta en 1843, bien avant la généralisation 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 en lieu et place des hydrocarbures. L'exploitation industrielle du pétrole, 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 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 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.

Contraintes de communication

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 billions de dollars seraient nécessaires. La limite supérieure équivaudrait au Produit intérieur brut des États-Unis depuis la fin des années 1990 jusqu'au début du XXIe siècle. 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 d'Arecibo a transmis un message qui va parcourir 25 000 années-lumière, vers l'amas globulaire d'Hercule. Une plus grande antenne et des longueurs d'onde 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 toute l'énergie d'un superamas galactique (approximativement 1046 W). Dans le cas de l'humanité par exemple, il pourrait s'agir du Superamas de la Vierge.
  • Type V : l'énergie disponible mise sous domination égale celle de tout l'Univers visible ; soit approximativement 1056W. Une telle civilisation dépasse l'entendement scientifique et semble déjà tout à fait utopique. Il s'agit théoriquement de la barrière ultime à son expansion.

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, qui se basent sur la théorie du Multivers :

  • Type VI : Une telle civilisation pourrait manipuler et altérer les lois de la physique au point d'acquérir le pouvoir de coloniser d'autres univers, et même de les aménager à son gré en manipulant leurs paramètres cosmologiques. Cette civilisation pourrait alors migrer d'un univers à l'autre au fur et à mesure de leur vieillissement, et devenir ainsi potentiellement éternelle. Le niveau énergétique de plusieurs univers additionnés pourrait s'établir aux environs de 1066 W, dans le prolongement des niveaux inférieurs. La seule frontière est désormais le potentiel total du Multivers.
  • Type VII : La civilisation égale désormais le niveau d'une déité, capable de créer des univers à volonté par la provocation de Big Bangs artificiels préalablement paramétrés, en tant que prolongement du Multivers, afin de les utiliser comme sources d'énergie et zone de peuplement, après une expansion suffisante. Leur puissance énergétique est alors potentiellement infinie, seulement limitée par le nombre et la taille des univers qu'elles sont en mesure de créer. Elle pourrait s’élever à la hauteur vertigineuse de 1076 ou même 10100 (googol) W. Une civilisation de ce type serait vraisemblablement immortelle, migrant perpétuellement d'un univers à l'autre et créant toujours de nouveaux univers en prévision de sa prochaine migration. La seule limite qui demeure est sa capacité à accroître ou conserver la masse totale de l'énergie existante, d'univers en univers : la moindre déperdition d'énergie la condamne, tôt ou tard, à se retrouver dans l'incapacité de créer à terme des univers de taille suffisante pour subvenir à ses besoins énergétiques et démographiques, la contraignant à l'arrêt de sa croissance, voire à la décroissance, jusqu'à extinction. La nouvelle de science-fiction d'Isaac Asimov La Dernière Question met en scène un exemple d'entité possédant la technologie d'une civilisation de Type VII.

Évidemment, on pourrait encore imaginer l'existence de plusieurs Multivers, ouvrant de nouvelles possibilités de développement à la civilisation, et ainsi de suite suivant un processus de mise en abyme. La conclusion à tirer est donc que, en l'absence d'équilibre entre ressources et besoins, une civilisation tend forcément à une expansion sans fin.

Exemples de différents types de Kardashev dans les œuvres de fiction

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. Les civilisations sont classées dans le type dont elles respectent à peu près les critères, et sont en transition, à un stade plus ou moins avancé, vers le type suivant.

  • Type Zéro (En voie d'aménagement de la planète-mère)
    • Vingt Mille Lieues sous les mers, Voyage au centre de la Terre, De la Terre à la Lune de Jules Verne.
  • Type I (aménagement de la planète-mère terminé / expansion vers le reste du système planétaire)
    • 2001 : l'Odyssée finale, d’Arthur C. Clarke
    • Les Fontaines du paradis, d’Arthur C. Clarke
  • Type II (aménagement du système planétaire terminé/expansion vers le reste de la galaxie)
    • La Fédération des planètes unies, dans Star Trek, avec une taille caractéristique du Type II avancé
    • L'empire féodal du Cycle de Dune, de Frank Herbert
  • Type III (aménagement de la galaxie terminé / expansion vers le reste de l'Univers)
    • Le Cycle de Fondation, d'Isaac Asimov
    • La civilisation galactique de Star Wars, de George Lucas, de taille caractéristique du Type III
    • L'Alliance des quatre races dans l'univers de fiction de Stargate
  • Type IV et Type V (aménagement du superamas galactique, voire de l'Univers terminé)
    • Les Xeelee, de Stephen Baxter
    • Les Dieux eux-mêmes, d'Isaac Asimov (difficile de fixer un type précis)
    • L'homme à la fin de The Last Question, d'Isaac Asimov
  • Type VI et Type VII (déité, capacité de créer des univers à volonté par la provocation de Big Bangs artificiels préalablement paramétrés)
    • La Dernière Question d'Isaac Asimov

Et le rêve dans tout cela…


RETOUR

Créer un site gratuit avec e-monsite - Signaler un contenu illicite sur ce site