Dalam lima menit
Skala Kardashev menggolongkan peradaban berdasarkan energi yang bisa dimanfaatkannya. Peradaban Tipe I memakai seluruh energi yang sampai ke planet asalnya. Tipe II memakai keluaran energi seluruh bintangnya. Tipe III memakai keluaran energi sebuah galaksi utuh. Ini adalah eksperimen pikiran, dan belum ada seorang pun yang menemukan peradaban untuk ditempatkan di skala ini.
Nikolai Kardashev, astronom radio asal Soviet, mengemukakan gagasan ini dalam makalah tahun 1964 tentang cara peradaban di luar Bumi mungkin mengirim pesan melintasi ruang angkasa. Pertanyaannya praktis: seberapa kuat sinyal yang sanggup dikirim sebuah masyarakat? Itu bergantung pada besarnya daya yang dikuasainya, sehingga ia mengelompokkan peradaban yang mungkin ada berdasarkan daya. Seluruh skala ini berawal dari satu pilihan tersebut.
Gagasan itu kini sudah melampaui astronomi. Penulis fiksi ilmiah memakainya sebagai penggaris untuk mengukur sebesar apa masa depan bisa dibayangkan, dan sains populer memakainya untuk bertanya seberapa jauh lagi perjalanan umat manusia. Gagasan ini juga cocok dengan sejarah fiksi ilmiah, tempat kisah tentang mesin sebesar bintang dan kekaisaran lintas galaksi sudah muncul sebelum ada yang memberinya angka.
Skala Kardashev: tiga tipe
Kardashev menjelaskan tingkatannya dalam satuan daya, yaitu energi per detik, yang diukur dalam watt.
- Tipe I, peradaban planet. Peradaban ini menguasai kira-kira seluruh daya yang tersedia di dunianya sendiri. Kardashev menempatkannya di sekitar 4 × 10¹² watt, mendekati posisi umat manusia pada awal 1960-an. Penulis sesudahnya, termasuk Carl Sagan, membulatkannya menjadi 10¹⁶ watt, yang sepadan dengan cahaya Matahari yang diterima planet seperti Bumi.
- Tipe II, peradaban bintang. Peradaban ini memakai keluaran energi seluruh bintangnya. Angka Kardashev sekitar 4 × 10²⁶ watt, dekat dengan luminositas Matahari yang kira-kira 3,8 × 10²⁶ watt. Pembulatan Sagan adalah 10²⁶.
- Tipe III, peradaban galaksi. Peradaban ini memakai energi satu galaksi penuh. Kardashev menyebut sekitar 4 × 10³⁷ watt, dan pembulatan Sagan adalah 10³⁶. Total cahaya yang dipancarkan Bima Sakti berada pada orde yang sama, kira-kira 10³⁷ watt.
Perhatikan lompatannya. Pada versi pembulatan Sagan, setiap tipe menguasai daya sepuluh miliar kali lebih besar daripada tipe sebelumnya. Angka asli Kardashev bahkan lebih renggang: sekitar 10¹⁴ kali dari Tipe I ke Tipe II, dan sekitar 10¹¹ kali dari Tipe II ke Tipe III. Skala ini dibuat untuk mencakup perbedaan yang sangat besar, bukan untuk membedakan hal-hal kecil antartipe yang bertetangga.
Versi desimal Sagan dan posisi kita
Dalam bukunya tahun 1973, The Cosmic Connection, Carl Sagan mengusulkan rumus yang memungkinkan suatu peradaban berada di antara dua tipe. Jika P adalah daya dalam watt, maka K = (log₁₀ P − 6) / 10. Pada 10¹⁶ watt, K bernilai 1. Pada 10²⁶ watt nilainya 2, dan pada 10³⁶ watt nilainya 3.
Umat manusia memakai sekitar 20 terawatt energi primer, yaitu 2 × 10¹³ watt. Jika dimasukkan ke rumus Sagan, hasilnya K sekitar 0,73. Kita belum mencapai Tipe I. Kita membutuhkan daya kira-kira 500 kali lebih besar. Karena skalanya logaritmik, setiap kenaikan 0,1 berarti daya sepuluh kali lipat, sehingga bagian terakhir inilah yang paling curam.
Sains yang sebenarnya
Apa yang sudah mapan. Angka-angka di balik skala ini bisa diukur. Keluaran energi Matahari, cahaya Matahari yang sampai ke Bumi (sekitar 1,7 × 10¹⁷ watt), dan penggunaan energi manusia semuanya sudah diketahui dengan baik. Fisika juga menegaskan bahwa setiap peradaban yang memakai energi harus membuang panas sisa.
Poin kedua itu memberi astronom sesuatu untuk dicari. Pada 1960, fisikawan Freeman Dyson menyarankan bahwa peradaban yang menangkap sebagian besar cahaya bintangnya akan berpendar dalam inframerah, dan pendaran itu bisa kita cari. Halaman kami tentang bola Dyson membahas gagasan ini secara rinci.
Apa yang sudah dicari. Survei tahun 2015 terhadap sekitar 100.000 galaksi, memakai data teleskop inframerah WISE milik NASA, mencari galaksi yang berpendar janggal pada inframerah menengah, seperti yang mungkin terjadi pada peradaban Tipe III. Hasilnya tidak ada yang jelas menunjuk ke peradaban selebar galaksi. Pada tahun yang sama, meredupnya bintang KIC 8462852 yang dijuluki bintang Tabby menjadi berita utama. Studi-studi berikutnya lebih mendukung debu biasa sebagai penyebabnya, dan tidak ada bukti adanya struktur makhluk asing.
Apa yang masih spekulasi. Semua soal apakah peradaban benar-benar berkembang dengan cara ini hanyalah dugaan. Mungkin penggunaan energi tidak naik terus selamanya. Mungkin masyarakat maju memilih menjadi lebih efisien, bukan lebih besar. Langit yang sepi berkaitan langsung dengan paradoks Fermi: jika peradaban Tipe II dan III itu umum, kita mungkin berharap melihat panas buangan mereka, dan sejauh ini belum terlihat. Skala ini tidak menjelaskan kesunyian itu. Ia hanya mempertajam pertanyaannya.
Di mana skala ini muncul dalam fiksi
Kisah tentang peradaban raksasa sudah ada jauh sebelum skala ini. Novel Star Maker (1937) karya Olaf Stapledon membayangkan peradaban yang membungkus bintang mereka dengan cangkang buatan, citra yang kemudian diakui Dyson sebagai salah satu inspirasi gagasannya. Cerita pendek "The Last Question" (1956) karya Isaac Asimov mengikuti umat manusia ketika penggunaan energi dan komputernya terus membesar sepanjang zaman, hingga mencapai skala alam semesta.
The Three-Body Problem karya Liu Cixin bergerak di wilayah yang sama tanpa menyebut skala ini. Pada buku pertamanya, umat manusia menemukan tanda-tanda peradaban yang jauh lebih maju secara teknologi, dan ceritanya bertanya apa arti jurang sebesar itu bagi kedua pihak. Buku ini cara yang baik untuk merasakan jarak antartipe, dan alur jilid pembukanya bisa dibaca tanpa mengetahui kelanjutannya.
Dalam obrolan sehari-hari, penggemar sering memakai tipe-tipe ini sebagai singkatan. "Peradaban Tipe II" dalam cerita atau gim biasanya berarti masyarakat yang membangun sesuatu seukuran bintang, meski penulisnya tidak pernah menyebut angka watt.
Kesalahpahaman umum
- "Ini hukum alam." Bukan. Ini klasifikasi yang diusulkan Kardashev untuk menata sebuah pertanyaan tentang komunikasi. Tidak ada yang mengharuskan peradaban menaikinya.
- "Umat manusia adalah Tipe 0." Makalah asli Kardashev hanya punya tiga tipe. Gagasan Tipe 0 dan angka 0,73 berasal dari rumus Sagan yang datang kemudian.
- "Tipe I berarti planet tertutup mesin." Tipe ini menyangkut energi yang bisa dipakai, bukan tampilan tertentu. Masyarakat Tipe I bisa memakai banyak sumber energi dan membiarkan wilayah luas tetap alami.
- "Tipe lebih tinggi berarti lebih bijak." Skala ini hanya mengukur daya. Ia tidak mengatakan apa-apa soal etika, kebahagiaan, atau kecerdasan.
- "Ada Tipe IV dan V yang resmi." Beberapa penulis menambahkan tipe yang lebih tinggi, misalnya peradaban yang menguasai seluruh alam semesta. Itu perluasan tidak resmi dan bukan bagian dari makalah Kardashev.
Bacaan berikutnya
- Bola Dyson: struktur raksasa pembungkus bintang yang biasanya dibayangkan dibangun peradaban Tipe II, dan cara kita mungkin menemukannya.
- Paradoks Fermi: mengapa tidak terlihatnya peradaban mana pun membuat skala ini menjadi teka-teki sekaligus penggaris.
- The Three-Body Problem: novel tentang bertemu peradaban yang jauh lebih maju daripada kita.
