Khi nào loài người sẽ trở thành nền văn minh loại 1 - có thể khai thác năng lượng của toàn bộ hành tinh?

Có một số cách để chúng ta có thể đo lường sự tiến bộ của nền văn minh nhân loại. Sự gia tăng dân số, sự trỗi dậy và sụp đổ của các đế chế, khả năng chinh phục các vì sao bằng các công nghệ mới.

Nhưng có một biện pháp đơn giản hơn để đo lường sự tiến hóa của nền văn minh: đó là tính toán lượng năng lượng mà con người có thể sử dụng tại bất kỳ thời điểm nào. Khi nhân loại ngày càng mở rộng và tiến bộ, khả năng khai thác năng lượng sẽ là một trong những kỹ năng hữu ích nhất chúng ta cần phải có.

Nếu chúng ta giả định rằng các nền văn minh ngoài hành tinh có thể sở hữu những kỹ năng tương tự, thì mức tiêu thụ năng lượng của một giống loài sẽ là thước đo sơ bộ cho sức mạnh công nghệ của giống loài đó. Đây là ý tưởng đằng sau Thang đo Kardashev.

Nhà vật lý thiên văn người Nga Nikolai Kardashev đã đề xuất thang đo vào năm 1964. Ông đã phân loại các nền văn minh thành ba loại: hành tinh, sao và thiên hà.

• Loại I có thể khai thác năng lượng trên quy mô tương đương với lượng năng lượng ngôi sao chủ truyền đến hành tinh quê hương của nó.
• Các loài thuộc loại II có thể khai thác năng lượng trực tiếp trên ngôi sao chủ
• Loại III có thể khai thác năng lượng của cả thiên hà.

Ý tưởng này đã được phổ biến rộng rãi hơn bởi Carl Sagan, người đã đề xuất một thang đo lường liên tục thay vì chỉ đơn giản là ba loại.

Vậy chúng ta thuộc loại hình văn minh nào? Mặc dù con người sử dụng một lượng năng lượng khổng lồ, nhưng hóa ra chúng ta thậm chí chưa đủ tiêu chuẩn để trở thành nền văn minh Loại I.

Trung bình mặt trời truyền đến trái đất khoảng 10 ¹⁶ watt năng lượng và nhân loại hiện chỉ đang sử dụng được khoảng 10 ¹³ watt. Theo thang đo Sagan, nền văn minh của chúng ta chỉ đang ở mức 0,73 mà thôi - nhưng không tệ so với các loài linh trưởng đã tiến hóa khác.

Vậy chúng ta có thể trở thành nền văn minh loại I được không? khi chúng ta vẫn chưa thể hấp thụ được hết năng lượng từ mặt trời.

Ba loại nền văn minh Kardeshev. (Wikipedia, cc-by-sa 3.0)

Câu hỏi này đã được nghiên cứu trong một bài báo gần đây được đăng trên tạp chí arXiv. Bài báo xem xét ba nguồn năng lượng chính: nhiên liệu hóa thạch, hạt nhân và năng lượng tái tạo, đồng thời tính toán mức tăng trưởng tiềm năng của chúng theo thời gian, và khẳng định rằng chúng ta sẽ đạt được nấc thang loại I rất dễ dàng nếu đặt việc sản xuất năng lượng trở thành ưu tiên hàng đầu.

Nhưng mỗi loại nguồn năng lượng đều có những hạn chế của nó, giả sử chúng ta đốt tất cả nhiên liệu hóa thạch có thể khai thác được trên trái đất, nó sẽ dẫn đến một mức độ biến đổi khí hậu cực kì nghiêm trọng và chúng ta sẽ kết thúc nền văn minh ngay lập tức. Bạn không thể trở thành một nền văn minh loại I nếu bạn đã tuyệt chủng.

Vì vậy, nhóm đã thực hiện một cách tiếp cận đa chiều hơn, phân tích các giới hạn vật lý của từng loại nguồn năng lượng và cân bằng chúng với các nguy cơ biến đổi khí hậu và mức độ ô nhiễm, và họ phát hiện ra rằng ngay cả với những giới hạn thực tế, loài người vẫn có thể đạt đến nền văn minh cấp độ I. Nhưng câu chuyện này sẽ của thời điểm năm 2371.

Mặc dù nghiên cứu này chỉ tính toán thời gian để chúng ta có thể trở thành một nền văn minh Loại I, nhưng ước mơ chinh phục cả thiên hà cũng không hề viển vông nếu loài người cùng bắt tay nhau và thực sự tập trung cho việc phát triển công nghệ.

Vậy một nền văn minh loại II sẽ trông như thế nào?

Muốn trở thành một nền văn minh loại II chúng ta cần sử dụng khối cầu dyson. Đây là một công trình sẽ ôm trọn ngôi sao chủ để chiếm đoạt toàn bộ năng lượng của nó. Để làm được điều này chúng ta sẽ tốn kém rất nhiều thời gian, sức lực và nguyên liệu. Ước tính số kim loại cần thiết sẽ bằng cả một hành tinh vì kích thước của mặt trời rất lớn. Nhưng năng lượng mà chúng ta thu được sẽ gần như vô tận và giúp loài người có thể chinh phục được các hệ sao khác hay thậm chí xuyên thiên hà một cách dễ dàng.

Ý tưởng về khối cầu dyson càng được nhen nhóm khi các nhà khoa học đặt câu hỏi: Nếu vũ trụ tồn tại các nền văn minh khác thì chắc hẳn đã có loài đạt được loại II. Và phát hiện bí ẩn về một vật thể lạ rất giống khối cầu dyson gần đây càng làm giới khoa học phấn khích.

Ngôi sao có ký hiệu KIC 8462852, một cái tên xa lạ và vô nghĩa với rất nhiều người bỗng trở nên thành chủ đề bàn tán của không ít nhà khoa học tại NASA trong những năm 2015. Tất cả bắt đầu với việc kính thiên văn Kepler vô tình phát hiện một "vật thể lạ" bao quanh ngôi sao này đã làm thay đổi lượng ánh sáng mà Kepler thu được mỗi khi nó đi ngang qua KIC 8462852 trước mặt kính thiên văn này.

Cụ thể, vật thể này đã che mất khoảng 15 đến 22% lượng ánh sáng của KIC 8462852 so với mức ánh sáng bình thường kính thiên văn Kepler có thể ghi nhận được, thời gian xảy ra hiện tượng này không có chu kỳ cụ thể mà nó xuất hiện ngẫu nhiên trong khoảng thời gian từ 5 đến 80 ngày. Người phát hiện ra điều này là nhà du hành vũ trụ làm việc tại đại học liên bang Pennsylvania, Jason Wright.

Ngay lập tức, Jason Wright đã liên hệ với nhà thiên văn học Phil Plait, người từng công tác trong dự án kính thiên văn vũ trụ Hubble của NASA, để tìm hiểu kỹ hơn về hiện tượng này. Sau khi nghiên cứu, cả hai người đã kết luận: "Ngay lập tức, chúng tôi biết đây không phải là một hiện tượng do một hành tình thông thường tạo nên. Ngay cả hành tinh có kích cỡ như Sao Mộc chỉ đủ khả năng chặn được 1 phần trăm lượng ánh sáng của ngôi sao này, trừ khi nó là một hành tinh cực kỳ ngoài cỡ. Nó cũng không thể là một ngôi sao khác vì nếu có chúng ta đã bắt được ánh sáng của chính nó. Dù là vật thể gì thì nó cũng phải to bằng một nửa KIC 8462852 nếu tính theo chiều rộng."

Sau khi lướt qua hàng loạt các giả thuyết, Jason Wright cho biết anh khá hứng thú với ý tưởng vật thể này là một quần thể siêu kiến trúc cực kỳ hiện đại của người ngoài hành tinh. Jason cho biết về lý thuyết điều này là hoàn toàn có khả năng xảy ra.

Vào năm 2021 Edward Schmidt, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học Nebraska-Lincoln cho rằng, ông có thể đã phát hiện ra 21 ngôi sao giống như KIC 8462852

Alien Megastructure Star Being Investigated By UC Berkeley | Video - Space Showcase

videos.space.com