MEDENİYETLERİ SINIFLAMAK: KARDASHEV ÖLÇEĞİ

AstroNotlar’dan, merhaba! NASA’nın uzay aracı Perseverance’ın Mars’a başarılı inişi ile uzayda canlı yaşamın yeniden gündemde olduğu bu hafta biraz astrobiyolojiden bahsedelim istedik. Medeniyetlerin gelişmişlik seviyesini gösteren “Kardashev Ölçeği”eden bahsedeceğiz.

Nedir bu “Kardashev Ölçeği”?

Kardashev ölçeği, uygarlıkların teknolojik gelişimlerini, medeniyetlerinin kullandığı enerji miktarına göre ölçen bir yöntemdir. İlk olarak 1964 yılında Sovyet astronom Nikolay Kardashev tarafından ileri sürülmüştür. Ölçek, Tip I, II ve III olarak önceden belirlenmiş üç ana kategoriye sahiptir fakat sonradan Tip 0, IV ve V gibi yeni kategoriler de eklenmiştir. Ölçek tamamen kuramsaldır ve kozmik ölçekte bir enerji tüketimini göz önünde bulundurur.

1964’te Kardashev “güç büyüklüğü” sırasına göre üç uygarlık sınıfı tanımlıyor. Güç büyüklüğünden kastı, uygarlıkların kullandıkları enerji miktarına göre gelişmişliklerinin belirlenmesi. Kardashev’in sınıflandırmasına göre Tip I gelişmişlik düzeyinde olan bir uygarlık “Gezegensel Uygarlıklar” sınıfına girmektedir. Bu uygarlıklar, gezegenlerine yıldızlarından düşen enerjinin tamamını veya buna eşit miktarda enerjiyi kullanabilen uygarlıklardır. Kendi sistemimize baktığımızda, bu yıldız bizim için Güneş’tir. Güneş’ten ortalama 1 Astronomik Birim uzaklıkta olan Dünya’ya 174 katrilyon watt güç iletilmektedir. 1 AB’nin de 150 milyon kilometreye karşılık geldiğini hatırlatmakta yarar var. Gezegenimize gelen bu gücün hepsini kullanabilmek için, gezegenimizin etrafını verimli Güneş panelleriyle kaplamamız gerekir. Tabii ki, bu süreçte yaşanan kayıpları diğer enerji üretim kaynaklarıyla takviye ederek de giderebiliriz. Daha fazla rüzgar ya da füzyon enerjisi kullanmak gibi.

Biz insanlar, henüz Kardashev’in en düşük seviyeli, yani Tip-1 olarak tanımladığı uygarlık düzeyine bile erişemedik. Kardashev, Tip-1 türü bir  medeniyetin en azından 10 katrilyon Watt güç kullanacağını öngördü. Bizim şuanki medeniyetimizin tamamı, yani şu anda Dünya’da yaşayan her insan, toplamda 17.7 terawatt ya da 17.7 trilyon watt güç tüketmekte; dolayısıyla en az bu kadar daha enerji üretebilmeliyiz. Yani Tip-1 medeniyet olmak için daha epey bir yolumuz var diyebiliriz.

Meşhur astronom Carl Sagan, Kardashev Ölçeği’ni matematiksel bir formüle dönüştürdü:

K= logP-6/10

Formülde bir medeniyetin Kardashev derecelendirmesini temsilen K parametresi, ve  medeniyetin Watt türünden kullandığı enerjiyi temsilen P parametresi mevcut. K ile P arasında bir tür logaritmik ilişki var. Örneğin K yerine 1 yazarak Tip-1 bir medeniyetin güç tüketimini hesaplayacak olursak, Kardashev’in de öngördüğü gibi en az 10 katrilyon Watt üretmemiz ve tüketmemiz gerekecektir.

Peki formüle kendi enerji üretim değerimizi yazarsak, K’yi kaç buluruz? Bu ölçekte ne kadar ilerleyebildik?

1970’lerde insanlık 10 terawatt ya da 10 trilyon watt kadar güç tüketmekteydi. Bu bizi, ölçekte Tip 0.7 yapmaktaydı. Günümüzdeki 17.7 Terawatt üzerinden hesaplayacak olursak, medeniyetimiz şu anda 0.725 seviyesine yükselmiştir. Ölçek logaritmik olduğu için, ufak değişimler bile çok anlamlı. Çünkü Tip-1 Medeniyet olabilmek için erişmemiz gereken düzey olan 10 katrilyon Watt, şu anki güç tüketimimizden en az 560 kat fazla olsa da, Kardashev Ölçeği’nde sadece 0.3 civarında bir yükselmeye karşılık geliyor aslında.

Kardashev Ölçeğinin Kısa Bir Açıklaması: İnsanlık Gerçekten Ne Kadar  Gelişebilir? - Fizikist
Temsili bir Tip-1 tipi uygarlık (Görsel: Fizikist)

Carl Sagan tarafından geliştirilen bu formülü kullanarak, Kardashev tarafından tanımlanmamış olsa da, Tip-0 bir medeniyetin; yani en basit düzeydeki bir medeniyetin güç tüketimini de hesaplayabiliriz. Böylece nerede olduğumuzu daha iyi anlayabiliriz. Formülde eğer K yerine 0 yazıp, denklemi P için çözecek olursak, karşınıza 1 milyon watt ya da 1 MW güç tüketimi çıkacaktır. Bu değer o kadar küçük bir değer ki, günümüzde sadece birkaç yüz evin tükettiği güce eşittir. Yani modern teknolojimiz yanında bir hiç diyebiliriz. Ünlü teorik fizikçi ve fütürist Michio Kaku ise, insanlığın 100 – 200 yıl içerisinde Tip I medeniyet olacağını öngörüyor.

Peki, bu ölçekte Tip I’e ulaştığımızda, yani Tip I bir uygarlık olduğumuz zaman ne olacak? Ne tarz teknolojiler görebiliriz?

Öncelikle bu düzeye erişen uygarlığımızın, gezegenimizdeki süreçlere tamamen hükmedebilir olacağı tahmin ediyoruz. Depremler, volkanizma, tektonik hareketler, flora ve fauna faaliyetleri, iklim olayları gibi süreçler tamamen kontrolümüz altında olacaktır. Bu düzeyde bir medeniyeti besleyebilecek gücü üretebilmek için ise muhtemelen füzyon reaksiyonlarına hükmetmiş olacağız. Bu konuda araştırmalar sürdürülüyor. Geçenlerde Çinliler sessiz sedasız bir füzyon devrimi gerçekleştirdi, hatta haberlerde “Çinliler Güneş yaptı” diye geçti, her ne kadar yanlış bir tabir olsa da. Bu gibi reaktörleri üretip, %100 verimlilikle kullanmaya başladığımızda, ortalama bir saniyede iki kilogram maddeyi saf enerjiye veya 280 kilogram Hidrojen’i Helyum’a dönüştürebileceğiz. Bu süreçte yenilenebilir enerji kaynakları en büyük dostumuz olacak; çünkü Güneş’ten Dünya’ya gelen ışınları veya rüzgar ve dalgalar gibi kendini tekrar eden süreçleri kolaylıkla enerjiye dönüştürüp, giderek karmaşıklaşan teknolojimizi ve uzay programlarımızı besleyebileceğiz. Kulağa biraz korkutucu gediğinin farkındayız, ama bir o kadar da heyecan verici. Sanırız korkutucu gelmesinin sebebi de; bilinmezlik duygusu. 100 sene önce bir kişiye dokunmatik ekranlı akıllı telefonlardan bahsetmek onun için de korkutucu gelirdi muhtemelen.

Zeki ve çalışkan bir uygarlığa hangi çılgın zincir vurabilir ki? Tip II uygarlıklar, Tip I uygarlıklardan ortalama 1 milyar kat daha fazla güç üretip, tüketebilir. Peki bunu nasıl yaparlar? Asıl soru bu olmalı. Cevabı ise çok fütüristik gelebilir ama; yıldızın sadece bir gezegene düşen enerjisini değil; ürettiği enerjinin tamamını kullanarak! Yani sistemin merkezindeki yıldızı dev bir reaktöre dönüştürerek. İşte bu nedenle Tip II uygarlıklara “Yıldızsal Uygarlık” adı da verilir.

dyson küresi - #120099 - Mega Sözlük
Temsili bir Dyson Küresi (Görsel: Vikipedi)

Bu uygarlıklar, kendi yıldızlarına ve bunun etrafında dönen tüm gezegenlere hükmetmeyi başarmış uygarlıklardır. Asteroid madenciliği ve gezegen madenciliği gibi uygulamalar sıradan kaynak yaratım yöntemleri haline gelecektir. Bu teknolojik atılımları besleyense, yıldızlarının ürettiği enerji olacaktır. Şu anda Güneş’in bütün enerjisini kullanma fikri çılgın geliyor olsa da, daha önceki yayınlarımızdan biri olan “Işıkları Kim Söndürdü” adlı bölümde de sözünü ettiğimiz Dyson Küresi gibi bir yöntem kullanarak, yıldızımızın etrafını saran devasa bir güneş paneli küresi inşa edebiliriz. Bu panelin topladığı enerjiyi ise ister Dünya’ya, ister Mars’a, istediğimiz gezegene yönlendirebiliriz. Böylece Mars’a, Venüs’e, Merkür’e göndereceğimiz kolonilerin bu gezegenleri Dünyalaştırması, yani terraforme etmesi için gerekli enerjiyi de sağlayabiliriz. Dahası, sistemimiz içine çeşitli duraklar inşa ederek, Güneş Sistemi dışına yayılmanın hazırlıklarını yapabilir ve bir “Yıldızlararası Uygarlık” haline gelmenin ilk adımlarını da atabiliriz.

Tabii başka yöntemler de var, Tip II türü uygarlık seviyesine ulaşma yolundaki tek yöntem Dyson küresi değil, ama daha basit yöntemler de değildir. Tam tersine, daha çılgın yöntemler de hayal edebiliriz. Örneğin bir karadeliğe ulaşabilirsek, bazı yıldızları bu karadeliğe yönlendirerek, karadeliğin onları yutması sırasında açığa çıkan fotonları toplayarak enerji üretmek mümkün olabilir. Tabii bir yıldızı istediğimiz yöne nasıl yönlendirebiliriz, bunu henüz bilmiyoruz ve unutmamak gerek; biz sadece 0.725’lik bir uygarlığız. Nasıl bir vombatın bizim güneş panellerimizi anlamasını beklemiyorsak, bizlerin de Tip II bir uygarlığın kullanacağı yöntemleri ilk etapta anlaması çok güç olabilir.

Vombat (Fotoğraf: Allan Dixon)

Örneğin belki de karadelikleri yıldızla beslemek yerine şöyle bir şey düşünülebilinir; karadeliklerin etraflarındaki yığılma disklerinde bol miktarda malzeme bulunur. Bu disklerdeki malzemeleri kullanarak kara delikleri ve buradan kaçan fotonları, “Penrose Süreci” olarak bilinen bir olaydan faydalanarak enerji üretim reaktörlerine dönüştürebiliriz. Penrose Süreci’nin; kabaca dönen bir kara deliğin içindeki enerjiyi çıkarma işlemi olduğunu söyleyebiliriz.

Tip II seviyesine ulaşmanın başka yöntemleri de var. Örneğin “Yıldız Kaldırma” denen bir mekanizmayla, bazı yakın yıldızlardaki madde miktarını değiştirerek istediğimiz enerji üretim seviyelerine getirebilir ve onlardan enerji üretebiliriz. Hayal gücünün sınırlarını zorladığımızda, üretebileceğimiz çözümler daha da baş döndürücü olacaktır, eminiz.

Burada dikkat etmemiz gereken şu: Elbette bunlar pratik olarak imkansız gibi gözükse de, teorik olarak mümkün oldukları sürece, uzun dönem gelecek planlarımızda yer edinebilirler. Sonuçta bundan 500 yıl önce kimse kıtaları uçarak aşacağımızı, Ay’da yürüyeceğimizi, Mars’a gidebileceğimizi hayal edemezdi değil mi? Bunların her üçü de o dönemlerde bile teorik olarak mümkündü; ancak uygulamadaki zorluklar, yani teknoloji yetersizliği, böylesi görevleri imkansız gibi gözükmesine sebep oluyordu. Kaku’nun tahminlerine göre bunun için en az birkaç bin yıla daha ihtiyacımız var. Eğer teknolojimiz üstel bir şekilde, yani ivmelenerek hızlanan gelişimini sürdürmeye devam ederse, yıldızımız Güneş’i birkaç bin yıl içerisinde dilediğimiz gibi tüketmek mümkün olabilir. Tıpkı bir ruh emici gibi. Fakat Güneş ile durmamalıyız, bize Galaksi gerekli.

“Luke, you can destroy the Emperor. He has foreseen this. It is your destiny! Join me, and together, we can rule the galaxy as father and son!”. Kardashev Ölçeği’nin son basamağı olan Tip III uygarlıklar, sadece gezegenlere ve yıldızlara değil, bütün bir galaksiye hükmedebilen uygarlıklardır. “Galaktik Medeniyet” olarak da bilinen bu uygarlıklar, Tip II uygarlıkların kullandığı gücün en az 100 milyar katını kullanırlar. Tip II uygarlıkların yaptığı her şeyi yapabilirler; ancak bunu sadece kendi sistemlerinde değil, galaksilerindeki milyarlarca yıldız sisteminin her birinde yapabilirler! Örneğin gezegenleri, daha büyük yapılar inşa etmek için yapı malzemesi olarak kullanabilirler, mesela bir Ölüm Yıldızı inşa etmek gibi.

Birinci Ölüm Yıldızı’nın içerisinde, Luke Skywalker’ı ikna etmeye çalışan Darth Vader (Fotoğraf: Star Wars)

Böylesi bir medeniyeti hayal etmek bile güç, değil mi? Sadece filmlerde olabilir gibi görünüyor, ancak teknolojinin evriminin teorik fizik sınırları haricinde herhangi bir sınırı yoksa, Tip II bir uygarlık nihayetinde bu ürkütücü güce de kavuşacaktır. Örneğin insanlık olarak biz, tüm Samanyolu Gökadası’na hükmettiğimizde, bu seviyeye erişmiş olacağız. Tip II medeniyetlerin kullandığı yöntemleri genişleterek, birden fazla yıldız, karadelik ve gezegenin enerjisini bir arada sömürüyor olacağız. Yani gökadamıza hükmediyor olacağız! Kaku’ya göre, eğer ki kendimizi yok etmemeyi başarabilirsek, uygarlığımızın bu düzeye erişmesi en az 100.000 ila 1 milyon yıl kadar sürecek.

Download – Star Wars Galaxy Map
Temsili bir Tip-3 uygarlık. Bu haritada Star Wars kurgusal evreninde geçen galaksi haritasını görüyorsunuz. (Kaynak: Star Wars Maps)

Peki, aklınızdan geçtiğini tahmin ettiğim şu soruyu sorayım: Yukarılarda bir yerlerde bu seviyelere erişmiş herhangi bir medeniyet olabilir mi?

Hemen cevaplayalım, çok basit bir cevabı var zaten; bilmiyoruz! Ancak şöyle düşünelim: Bir gökadaya hükmeden bir medeniyet, mantıken gökada içindeki yüz milyarlarca yıldızın hepsinden, ya da çok büyük çoğunluğundan enerji topluyor olmalı. Bu durumda, gökadanın dışından bakan bir gözlemci için Evren’in o bölgesinde kapkaranlık bir bölge görmeyi bekleriz. Peki böyle karanlık bölgeler var mı? Evet, var ama bu bölgelerin neden karanlık olduğunu bilmiyoruz. 🙂

List of voids - Wikipedia
Evrenin karanlık boşlukları. Bu bölgelerde çok sayıda gökada gözlememiz gerekirken, neredeyse bir tane bile gökada gözleyemiyoruz. (Kaynak: Vikipedi)
Episode 6: The Boötes Void, the emptiest place in the universe .
Boötes Boşluğu (Fotoğraf: Hubble Space Telescope)

Kendi gökadamız için şu şekilde bir yaklaşım ileri sürebiliriz o halde: Kendi gökadamızda Tip III seviyesinde bir uygarlık yoktur, çünkü kendi yıldızımız Güneş de dahil olmak üzere, diğer yıldızların enerjisini kullanan bir uygarlık görünmemektedir. Bunu ispatlayabileceğimiz için doğru varsaymamız gerekmekte. Yani gönül rahatlığıyla kendi gökadamızda hali hazırda Tip III türü bir uygarlık bulunmaz diyebiliriz.

Kardashev Ölçeği’nin kendisinde yer almasa da Tip IV ve Tip V türü uygarlıklar, astronomlar ve astrofizikçiler tarafından sonradan eklenmiş uygarlıklardır. Örneğin Tip IV uygarlıklar, “İntergalaktik Medeniyetler”dir veUzay Yolu” gibi bilimkurgu dizilerinde en sık işlenen konu budur.

Tip V ve üstü uygarlıklar ise sadece gökadalara değil, evrene veya Çoklu Evrenler gerçek ise onlara bile hükmedebilen, kendi evrenlerini yaratabilen uygarlıklar olacaktır. Tıpkı Fringe dizisindeki Walter ve William Bell’in kurmaya çalıştığı, fizik kurallarını bile kendilerinin belirlediği evren gibi. Hatta eğer biz gerçekten de bir simülasyonun parçası isek, çok büyük ihtimalle Tip III bile değil, Tip V veya üzeri bir medeniyetin yarattığı bir simülasyonda olduğumuzu rahatlıkla ileri sürebiliriz. Ancak hayal gücünün sınırsız dünyasında kendimizi kaybetmektense, en olası görünen seviyeleri hedeflemek ve o yönde planlar geliştirmek en mantıklı hareket olacaktır. Bu nedenle Tip II ve Tip III medeniyetlerin nasıl olabileceğine odaklanmak en doğrusudur.

Kardashev Ölçeğinin Kısa Bir Açıklaması: İnsanlık Gerçekten Ne Kadar  Gelişebilir? - Fizikist
Görsel: Vikipedi

Yazımızı bitirmeden önce bir de AstroNotların 2021 gelişmelerini yeniden hatırlatmak istiyorum. Bildiğiniz gibi, 2021 itibariyle aylık takvimler yapmaya başladık. Şubat ayı takvimimiz ile telefon veya masaüstü arka planlarınızı şenlendirmek isterseniz sitemizi ziyaret edebilirsiniz. Ayrıca her ay takvimimizde Emre Erkunt tarafından çekilmiş farklı bir astrofotoğraf da yer alıyor! Poster şeklinde tasarladığımız bu takvimleri çıktı da alabilirsiniz. İkinci haberimiz ise yine yeni yapmaya başladığımız Kayıt Dışı bölümler! Yayınlarımızı kaydederken kayıt sırasında kırpılan ve eğlendiğimiz anlarımızı da dinleyicilerimizle buluşturmak istedik. Kayıt Dışı seslerimizi dinlemek için sosyal medyadan bizi takip etmeyi unutmayın!

astronotlar.space@gmail.com e-posta adresimize konuştuğumuz içeriklere dair düşüncelerinizi ve değinmemizi istediğiniz konuları yazabilir, bir kitap, link veya bilgi paylaşımında bulunabilirsiniz. Sosyal medya hesaplarımızı Instagram ve Twitter’dan “astro_notlar” olarak takibe almayı unutmayın! Facebook’tan vazgeçmem diyenler ise bizi AstroNotlar sayfasında bulabilirler. Gelecek hafta görüşünceye dek, gökyüzüne iyi bakın, hoşçakalın!

E-posta: astronotlar.space@gmail.com
Facebook: facebook.com/astronotlar.space
Instagram: instagram.com/astro_notlar
Twitter: twitter.com/astro_notlar
Anchor: anchor.fm/astronotlar

KAYNAKLAR VE GÖRSELLER

https://evrimagaci.org/kardashev-olcegi-nedir-medeniyetimiz-gelecekte-neye-benzeyecek-961

https://en.wikipedia.org/wiki/Kardashev_scale

https://www.fizikist.com/kardashev-olceginin-kisa-bir-aciklamasi-insanlik-gercekten-ne-kadar-gelisebilir/

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.