1964년에 소련의 천문학자 니콜라이 세묘노비치 카르다쇼프(Никола́й Семёнович Кардашёв, 1932-)는 어느 정도 발전된 외계종족이라면 고유한 형태의 복사 에너지를 방출하고 있다는 전제에서 에너지 이용 정도에 따라 I, II, III단계로 나누어진 척도를 제안했습니다.
더 세부하게는 이 공식을 사용합니다.
또한 농업혁명, 산업혁명 같이 문명은 거대한 규모의 변이를 받는데, 유형이 변경될때는 사회적 대변동이 일어날 가능성이 매우 큽니다.
아래는 1단계부터 5단계까지의 카르다쇼프 척도입니다.
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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 가능해집니다.
- 핵융합, 더 나아가서 반물질 원료를 신 에너지원으로 사용합니다. 생산 가능한 에너지량도 엄청나고 고갈될 위협에 시달리지 않아도 됩니다.
- 날씨와 기후를 거의 마음대로 제어하고 지진과 화산활동 등 지각활동까지 통제할 수 있습니다.
- 가까운 위성, 소행성, 행성 등지에 광산과 식민지를 개척하며 거기에서 자원을 캐냅니다.
- 바다 위와 밑에도 도시를 건설하고, 지상에서 우주까지 이어지는 궤도 엘리베이터를 건설합니다.
- 대체에너지 발전을 광범위하게 보유하고 있고 또한 지구 궤도에 거대한 태양전지를 건설해서 에너지를 원격으로 지상으로 이송합니다.
- 의료기술의 발전으로 암 등 거의 모든 질병을 정복하고 평균수명이 100세 이상으로 늘어납니다.
- 인공지능이 인류의 지능을 뛰어넘는 기술적 특이점을 넘고, 기술발전을 가속화하는데 도와줍니다.
- 지구촌은 하나의 공통문화권을 형성할 것이며 기존에 존재하던 여러 분열과 갈등, 반목을 해소할 것입니다.
제 II 유형 - 항성급으로 에너지를 이용하는 문명
4*10^26 와트 이상의 에너지를 운용 가능.
- 인류가 이 단계에 도달하려면 적어도 1000년은 걸릴것으로 보이고 있습니다.
- 태양계 이외의 다른 항성계들을 여러개 개척했습니다.
- 초광속 이동이 가능한 워프나 초공간 도약 등의 이동기술을 개발했을 수도 있습니다.
- 자가복제가 가능한 로봇 등을 이용해 행성 규모 이상의 건축물들을 건설할 수 있습니다.
- 더 나아가 별을 감싸면서 별 자체의 에너지를 운용하는 다이슨 스피어를 만들어 운용 가능합니다.
- 태양이 죽어도 다른 항성계로 피하거나, 태양이 죽는 것 자체를 방지하거나 인공태양으로 대체할 수 있습니다.
- 테라포밍을 통해 특정 행성을 인간이 살 수 있는 환경으로 손쉽게 조성할 수 있습니다.
- 날씨를 마음대로 제어하여 빙하기를 피해갈 수 있으며, 지구로 다가오는 소행성이나 혜성의 방향도 손쉽게 바꿀 수 있습니다.
- 개개인은 불로장생에 가까운 생명을 누릴 수도 있습니다.
제 III유형 - 은하급으로 에너지를 이용하는 문명
4*10^37 와트 이상의 에너지를 운용 가능. 플랑크 에너지보다도 더한 에너지로 아인슈타인의 중력이론조차 적용되지 않는 어마어마한 에너지입니다.
- 은하 전체에 퍼져 적어도 수백만개에서 수천억개의 행성계를 개척했으며 최대한 적게 잡아도 이때까지 10만년은 걸립니다.
- 마찬가지로 자가복제가 가능한 로봇으로 은하계를 완전히 개척하는 기간을 줄일수 있습니다. 어느 행성계에 다다르면 거기서 스스로 복제해서 다른 별로 또 퍼지고... 이런 식.
- 웜홀을 통해 은하 전체에 정보와 에너지를 공유하는 일종의 네트워크를 구축합니다.
- 중심부의 초거대질량 블랙홀이나 나선팔의 회전, 시공간의 균열 등에서 에너지를 얻는 것이 가능합니다. 감마선 대폭발이나 퀘이사를 이용할 수도 있습니다.
- 수도 없이 많은 별들을 고작 건축자재처럼 다루면서 마음대로 파괴하고 생성할 수 있고, 위치를 옮길수도 있습니다.
- 소규모의 우주를 창조할 수 있습니다.
- 은하계 한쪽에서 다른 한쪽까지 빠른 시간 내에 움직일 수 있습니다. 아마도 다른 은하에도 진출할 수 있을 것입니다.
- 만약 인류가 이때에도 존재한다면 기계인간 등 현재와는 꽤 다른 모습일 것이며, 지역마다 환경에 알맞게 진화한 여러 종류의 인간이 존재할 것입니다.
- 원한다면 은하 곳곳에 생명을 창조하거나 곳곳에 살고 있는 생명체들의 진화와 발전을 유유히 지켜보며 인도할 수 있습니다.
제 IV 유형 - 가시우주급으로 에너지를 이용하는문명
4*10^45 와트 이상의 에너지를 운용 가능.
참고로 기존의 카르다쇼프 척도에는 III단계까지만 있고 그 이상은 후세에 추가한 개념입니다.
- 인류와 기존 유기 생명체의 이해력을 아득히 초월해 추상적인 수준에 도달했으며, 이들의 기술은 우주의 섭리와 구분짓는것 자체가 불가능해서 관측 자체가 힘들 수도 있습니다.
- 만약 인류가 여기까지 도달한다면 적어도 수억년은 걸릴 것으로 예상됩니다.
- 우주의 모든 물질은 물론이고, 우주의 90%를 차지하는 암흑 에너지와 암흑 물질을 완벽하게 다룰 수 있게 되었으며, 우주의 물리법칙 자체에 간섭이 가능합니다.
- 이들에게 우주를 구성하는 모든 물질이나 물리법칙 따위는 아이들이 가지고 노는 한낱 장난감에 지나지 않으며, 시간선 자체에도 개입하여 역사를 바꿀 수 있습니다.
- 수도 없이 많은 은하계를 고작 건축자재처럼 다루면서 마음대로 파괴하고 생성할 수 있고, 위치도 옮길 수 있습니다.
- 우주 전체에 정보와 에너지를 공유하는 일종의 네트워크를 구축합니다.
- 시공간 자체를 이용해 수천만 광년이 넘는 건축물을 지을 수 있으며 통상적인 방법으로 파괴가 불가능합니다.
- 우주 한쪽에서 저쪽까지 순식간에 움직일 수 있으며, 다른 차원이나 평행우주까지 세력을 진출 할 수 있을 것입니다.
- 물리적인 육체는 이들에게 딱히 큰 의미가 없으며 일종의 신에 가까운 정신체로써 존재합니다. 물리적인 형태든 물리적이지 않은 형태든 마음대로의 형태를 취할 수 있습니다.
제 V& VI 유형 - 다중우주급으로 에너지를 다루는 문명
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- VI는 무한우주 전체를 다루는 문명입니다. 전지전능 그 자체로, 시공간 자체를 초월한, 신이라고 불리기에도 손색이 없는 문명입니다.
- 엔트로피의 극한 상승으로 생기는 빅 프리즈, 즉 우주 종말에서 살아남았거나 살아남을 수 있습니다. 혹은 엔트로피 자체를 역전 가능합니다.
- 무수하게 많은 평행우주들을 파괴하고 재창조할 수 있습니다.
- 모든 시간선과 평행우주에 동시에 존재할 수있습니다.
- 시공간을 초월해 과거 현재 미래에 일어나거나 일어나는 모든 일과 가능성을 양자 단위 이하까지 알 수 있습니다.
