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1964년에 소련의 천문학자 니콜라이 세묘노비치 카르다쇼프는 어느 정도 발전된 외계종족이라면 고유한 형태의 복사 에너지를 방출하고 있다는 전제에서 에너지 이용 정도에 따라 I, II, III단계로 나누어진 척도를 제안했다.
더 세부하게는 이 공식을 사용한다.

또한 농업혁명, 산업혁명 같이 문명은 거대한 규모의 변이를 받는데, 유형이 변경될때는 사회적 대변동이 일어날 가능성이 매우 크다.
아래는 1단계부터 5단계까지의 카르다쇼프 척도로 미치오 카쿠같은 과학자들 및 SF 작가들이 제시한것인데 허무맹랑해 보여도 재미로 보길.
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제 I 유형 - 행성급으로 에너지를 이용하는 문명
4*10^17 와트 이상의 에너지를 운용 가능.
- 현재 지구의 문명은 0.72 유형 정도로, 한 22세기 쯤이면 제1유형에 도달할거라고 보고 있으며 지금보다 1000배 이상의 에너지를 운용 가능해진다.
- 핵융합, 혹은 더 나아가서 반물질 원료를 신 에너지원으로 사용한다. 생산 가능한 에너지량도 엄청나고 한동안 고갈될 위협에 시달리지 않아도 된다.
- 날씨와 기후를 거의 마음대로 제어하고 지진과 화산활동 등 지각활동까지 통제할 수 있다.
- 가까운 위성, 소행성, 행성 등지에 광산과 식민지를 개척하며 거기에서 자원을 캐낸다.
- 바다 위와 밑에도 도시를 건설하고, 지상에서 우주까지 이어지는 궤도 엘리베이터를 건설한다.
- 대체에너지 발전을 광범위하게 보유하고 있고 또한 지구 궤도에 거대한 태양전지를 건설해서 에너지를 원격으로 지상으로 이송한다.
- 의료기술의 발전으로 암 등 거의 모든 질병을 정복하고 평균수명이 100세 이상으로 늘어난다.
- 인공지능이 인류의 지능을 뛰어넘는 기술적 특이점을 넘고, 기술발전을 가속화하는데 도와준다.
- 지구촌은 하나의 공통문화권을 형성할 것이며 기존에 존재하던 여러 분열과 갈등, 반목을 어느정도 해소할 것이다.

제 II 유형 - 항성급으로 에너지를 이용하는 문명
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