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과학

카르다쇼프 척도로 인한 문명의 발전 단계에 따른 특징

by 로이인랑 2023. 7. 12.
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팔로 여러분들 과학자들과 첨단 우주 망원경들이 우주의 다른 행성들을 연구하고 있지만, 현재까지 지구는 우주에서 생명체가 존재하는 단 하나의 유일한 행성입니다. 
광활한 우주에 정말 유일한 생명체가 살고 있는 행성은 지구뿐일까요? 생명체 거주 가능 영역이라고 불리는 항성에서 너무 멀지도, 너무 가깝지도 않은 적당한 온도를 가지고 있는 곳을 헤비터블 존,

또 다른 말로는 고이디 락스 존이라고 부릅니다. 
지름 10만 광년의 우리 은하 안에는 이 고이디 락스 존에 위치한 행성이 최대 400억 개나 된다고 계산된 바가 있습니다. 
그리고 우리 은하와 같은 은하들은 우주라는 거대한 영역 안에 셀 수 없이 많이 존재하고 있죠. 
이러한 거대한 우주의 크기를 고려한다면 우주 안에 지능적인 생명체가 지구에만 있다면 그건 엄청난 공간의 낭비겠죠 따라서 당연히 우리 은하 밖에는 지적 능력을 갖춘 생명체가 존재할 것이라고

주축될 수밖에 없습니다. 그리고 어쩌면 당연하게도 지적 문명을 가진 생명체는 우리 인류가 우주에서 첫 번째가 아닐 수도 있겠죠. 
이런 우주의 크기로 보나, 셀 수 없이 많은 별들의 개수로 보나, 외계 생명체의 존재는 당연한 것일 겁니다. 
따라서 과거에는 외계인이 존재할까라는 존재 자체에 대한 의문을 품었지만,

현재는 외계 생명체의 존재는 당연히 전제된 상태로, 어떻게 하면 외계인을 찾을 수 있을지에 대해서 의문을 품고 있죠. 
광활한 우주에는 많은 지적 생명체가 존재하듯이, 저마다 각각 다른 문명이 존재하고 있을 거고, 그중에서는 인류보다 문명 단계가 더 높은 생명체들이 있을 것입니다. 
과연 인류의 문명보다 더 높은 수준의 문명을 가진 외계 생명체들은

어느 정도 수준의 발전된 문명을 가지고 있을까요? 아마도 그 문명들은 시공간 이동이라든지, 영화 스타트랙에서 광속을 뛰어넘는 속도로 우주를 항해하는 워프 드라이브와 같이, 현재 인류의 문명 수준으로는 상상조차 할 수 없는 문명에 도달했을 수도 있습니다. 
그리고 1900년대, 이런 다른 외계 생명체의 존재를 이미 예상하고,

인류보다 훨씬 발달한 문명이 있을 것이라는 생각을 하고 있던 사람이 있습니다. 
이 사람은 바로 구 소련의 유명한 천문학자 니콜라이 카르다쇼프죠. 
1932년에 태어난 니콜라이 카르다 소프는 32살이 되던 해, 수천억 년 동안 발전한 외계 문명이 존재할 것이라고 주장하고, 이를 바탕으로 문명을 기술의 발전 수준에 따라서 분류하고 발표했습니다. 
이 분류법이 바로 우주에 관심이 있다면 한 번쯤은 들어봤을

카르다쇼프 척도입니다. 카르다쇼프는 모든 문명들은 결국 발전하기 위해서 에너지가 필요하다는 결론을 내렸는데요. 
과학 기술이 발전하기 위해선 막대한 양의 에너지가 필요하고, 더 많은 에너지를 생성하는 문명일수록 발전된 문명으로 분류했죠. 
오늘은 이 유명한 카르다 슈프 척도에 대해서 알아보겠습니다. 
인류의 문명은 과연 몇 단계에 속하고, 얼마나 발전한 문명들이 존재할까요?

카르다쇼프는 문명을 세 단계로 정의했지만, 이후 과학자들에 의해 네 단계가 추가되어 총 7단계로 구성되어 있습니다. 
각 문명들은 단계별로 정리되었지만, 쉽게 설명하기 위해서 1단계를 제1문명, 그리고 7단계를 제7문명으로 표현해보자. 
가장 첫 단계라고 생각할 수 있는 제1문명보다 더 미개한 문명이 존재합니다.

가장 첫 단계는 0단계 혹은 제영 문명이라고 불리죠.

이 제형 문명은 행성에서 발견된 천연 자원을 통해서 에너지를 생산하는 문명입니다. 
대표적으로 장작을 태워 열 에너지를 얻는 것이죠. 
그리고 장작을 넘어서 석유나 천연가스 등을 사용하는 더 진보된 문명도 존재하지만, 모두 제영 문명에 해당합니다. 
따라서 이 제영 문명은 자동차의 엔진이나 우주선의 로켓처럼 추진력을 얻는 기술이 발전되지 않았거나, 석유나 가스를 연소시키는

추진력 기술을 가지고 있는 것이죠. 그런데 제가 아까 뭐라고 했죠? 카르다쇼프 척도는 총 7단계로 구성되어 있다고 얘기를 했습니다. 
그리고 각 문명들은 제1문명에서 제7 문명으로 이루어져 있다고 했죠? 따라서 이 제0 문명은 카르다쇼프 척도에 의하면 문명으로 분류할 수 없는 아주 미개한 문명인 것입니다. 
앞서 이 카르다쇼프 척도는 에너지 생산량에 의해서 그 단계가 결정된다고 설명했듯이, 이 0단계, 즉 제0 문명은 초당 최소 10에 16승 w

에너지를 생산합니다. 미국의 천재적인 천문학자 카이스 헤이건의 계산 방법에 따르면, 우리의 문명은 카르다쇼프 척도에서 고작 0 72 정도에 해당한다고 합니다. 
이 척도에서 0, 1을 올리려면 에너지 양을 10배 더 늘려야 하는데요. 
따라서 현재 인류의 문명이 제1 문명에 도달하기 위해선

대략 100에서 200년이 소요되는 것으로 예상하고 있습니다. 
그래도 나름 인터넷, 핵무기, 우주 탐사, 생명공학 등 많은 발전을 이룬 인류지만, 아직 문명으로도 분류되기 힘든 미기한 문명이라니 참 아이러니하죠? 하지만 현재까지 인류가 이룬 문명의 수준들은 여기 보이는 그래프와 같이 1775년 증기기관이 등장하면서부터 폭발적인 기술의 성장이 있었습니다. 
따라서 어떻게 보면 우리 주변에 최첨단 기술들은 본격적으로 기술이 발전되기 시작한 지 고작 300년도 안 된 결과물들인 것이죠.

우리가 알고 있는 인류가 처음으로 지구상에 출연한 것은 지금으로부터 약 300만 년에서 500만 년 전입니다. 
이는 곧 500만 년 전부터 지구상에 존재했던 인류가 고작 300년도 안 된 시간에 이 모든 최첨단 기술들이 발전된 것이라는 거죠. 
이런 사실을 들어보면 결국 본격적으로 발전한 지 300년도 채 되지 않은 문명인 것이고, 따라서 이는 곧 굉장히 미개한 수준의 문명이라고 할 수 있겠죠. 
인류 문명이 현재 목표로 하고 있는 제1단계 혹은 제1문명은 과연 어떻게 생겼을까요?

제1문명은 행성급의 에너지를 운용하는 문명으로, 다른 말로는 행성급 문명이라고도 불립니다. 
이 문명은 에너지를 천연 자원에 의존하지 않고, 주력 에너지를 핵 발전을 통해 에너지를 얻는 문명이죠. 
여기서 현재 인류도 핵 발전을 이용하지 않냐는 의문점이 들 수도 있습니다. 
현재 인류도 핵 발전을 이용하지만, 핵 발전은 크게 핵 분열과 핵 융합 두 가지로 나뉘는데, 인류는 현재 핵 분열로 전기 에너지를 생산하고 있지만,

이 핵 분열은 핵융합에 비해서 에너지 변환율이 낮고, 방사성, 폐기물 문제와 사고 위험성 등이 높은 단점이 있죠. 
따라서 이 제1문명은 핵분열이 아닌 핵 융합을 이용하여 에너지를 얻는 문명입니다. 
지구의 모항성인 태양이 수십 억 년 동안 안정적으로 에너지를 발생시키는 원인도 바로 이 핵융합 때문이죠. 
깨끗하고 안전하며, 거의 무한한 핵 에너지를 얻을 수 있는 제1문명은,

대부분의 추진체가 화성 연료가 아닌 핵 에너지로 작동하면, 만약 인류가 제1 문명에 도달한다면, 태양계의 모든 행성의 유인 우주 탐사를 진행할 수 있는 수준이죠. 
또한 제1문명에서는 과학기술의 발전으로 현재 인류의 불로장생을 막는 암과 같은 난치병을 고칠 수 있고, 신체의 모든 장기를 생산하고 이식하며, 수명을 극단적으로 증가시킬 수 있는 문명입니다. 
하지만 이 스스로를 신이라고 생각할 수도 있는 제1문명 이외에도 더 발전한 문명들이 있습니다.

제1문명에서부터 약 3천 년은 지나야 도달할 수 있는 제2 문명은, 형성급 문명이라고도 불리는 지구와 같은 행성이 아닌, 태양과 같은 항성급의 에너지를 운용할 수 있는 문명입니다. 
제1문명이 다음 단계 문명으로 넘어가기 위해선, 더 이상의 행성 규모의 핵융합 에너지 생성은 과학기술 발전에 충분하지 않습니다.

따라서 더 이상은 행성이 아닌 항성의 에너지를 이용해야 하죠. 
대표적인 예로, 항성을 완전히 둘러싸 항성이 내보내는 에너지의 대부분을 받아 쓸 수 있는 가설상의 거대 구조물인 다이슨 스피어가 있습니다. 
항성을 한 겹으로 감싸는 다이슨 스피어는 너무도 거대한 구조로 인해 비효율적이라는 비판론도 있지만, 이에 대한 대체제로 고리 모양의 다이슨 닝이나 다이슨 수원과 같은 현실적인 구조물도 존재합니다.

제2 문명에서는 더 이상 에너지나 빈곤의 문제로 고통받는 이들이 없으며, 태양계의 모든 행성을 자유롭게 여행하고, 이 문명에서부터 본격적인 우주 정복의 시작이 가능한 단계입니다. 
과학 분야에서는 더 이상 신체 장기에 국한되지 않고, 드래곤볼의 피콜로와 같이 몸이 어떤 부분이든 유전자 기술로 인해 재생이 가능한 단계이기도 하죠. 
2023년 기준으로 인류는 이 문명에 도달하기까지 적어도 10만 년에서 100만 년이 걸릴 것으로 추정되고 있습니다.

제3 문명은 항성급을 넘어 은하급의 에너지를 운용하며, 또 다른 말로 은하 문명이라고도 불립니다. 
제3 문명은 제2 문명과 같이 항성의 에너지를 운용하지만, 다른 점이 있다면, 하나의 항성이 아닌 은안의 모든 항성들로부터 에너지를 운용한다는 것이죠. 
또한 이 문명은 중력의 영향을 받지 않는 반중력 기술을 이용할 수 있는 단계입니다.

반중력은 중력과 반대되는 힘으로, 대표적으로 sf 영화의 소재로 자주 등장하는 지상에서 떠다니는 이동 수단을 예로 들 수 있죠. 
우리 지구에서 종종 목격되는 미약인 비행 물체 ufo가 정말 사실이라면, 이는 대표적인 반중력의 예이기도 합니다. 
떠다니는 이동 수단을 떠올려보면, 일반적으로 초전도체를 이용한 자기부상 열차를 떠오르지만, 이는 반중력이 아닌 자기장을 밀어내는 힘으로 중력과는 아무런 상관이 없습니다. 
이 상상 속의 반중력 기술은 중력과 반대되는 힘으로,

현재까지 가설로는 잡아당기는 힘이 아닌 밀어내는 힘, 즉 우주 팽창의 근원인 암흑 에너지를 이용할 수 있다는 말과 같죠. 
또한 제3 문명은 원물을 이용하여 은화를 횡단할 수 있지만, 어물 자체를 생성할 수 있는 기술에 도달하지 않은 문명입니다. 
생명체의 수명은 최대치로 늘어났고, 이 다음 단계는 육체에서 의식을 추출하여 불멸 그 자체가 되는 것이죠. 
이 단계는 제4 문명에서 가능합니다.

제4 문명부터는 오메가 문명이라고도 불리며, 우주의 에너지를 모두 사용할 수 있는 문명을 칭합니다. 
이 제4 문명은 워모를 자체적으로 생성하여 우주 여행이 가능한 문명입니다. 
이런 기술을 사용하는 제4 문명의 에너지의 근원은 바로 초신성인데요. 
초신성은 거대한 별의 일생의 마지막 단계에서 핵융합을 일으키며, 매우 밝게 빛나 폭발하는 현상이죠. 
이를 에너지원으로 사용할 수 있다면, 굉장히 효율적으로 에너지를 생산할 수 있다는 것이죠.

초신성은 약 1개의 은하에서 50년을 주기로 발생하기 때문에, 이 제4 문명은 여러 은하에서 이런 에너지를 추가로 수집할 것입니다. 
이 수준에 도달하면, 생명체에서 의식을 추출하고 불멸에 도달할 수 있게 되는데요. 
지능적인 생명체를 창조하는 것도 가능하기에, 제4 문명은 제영 문명을 창조시킬 수 있죠. 
세상을 창조할 수 있는 것입니다. 우리의 신화와 종교에 등장하는 신과 창조주는 실제로 이 제4 문명의 생명체를 묘사한다고 알려져 있습니다. 
그리고 창조주보다 더 높은 제5 문명이 존재하겠죠

제4 문명에서 제5 문명으로 넘어가기 위해선 우주가 하나가 아니라는 사실을 깨우쳐야 합니다. 
우리 우주 너머 다른 우주가 존재한다는 다중우주 이론에 도달할 수 있어야 하기 때문이죠. 
이 다른 우주에 도달하기 위해서는 상상할 수 없을 만큼 많은 에너지가 필요합니다. 
따라서 이 문명은 모든 것을 빨아들이는 블랙홀과 반대되는,

계속해서 질량과 에너지를 방출하는 천체인 화이트홀을 에너지원으로 추가로 사용할 수 있어야 합니다. 
우리에게 이 화이트홀은 현재까지 발견되지 않은 가설 속의 천체지만, 이 제5 문명은 화이트홀의 존재를 발견하고, 그로부터 에너지를 얻을 수 있는 능력이 있어야 하죠. 
만약 이 화이트홀이 존재한다는 가정 하에 계산한 바에 따르면, 한 개의 화이트홀이 내뿜는 에너지는 은하의 전체의 1400만 배에 달하는 양으로 추정됩니다. 
제5 문명은 하나의 우주에서 화이트홀로 얻은 에너지를 통해 다른 우주로 이동할 수 있게 되는 것이죠.

제5 문명은 다중우주를 깨닫고 다른 우주에 도달함에 따라 자신들의 문명이 절정에 도달했다고 생각할 수 있지만, 곧 새로운 진리를 깨닫게 될 것입니다. 
바로 3차원 세계를 정복한 제5 문명보다 더 높은 차원의 문명이 존재하기 때문이죠.

제6 문명은 다차원 문명이라고도 불리며, 더 이상은 3차원이 아닌 4차원의 존재입니다. 
어떻게 하면 4차원으로 차원 이동을 할 수 있는지는 알 수 없지만, 적어도 3차원에 존재하는 육체는 4차원으로 이동하는 순간 사라질 수도 있죠. 
하지만 육체를 버리고 순수한 의식으로 존재하는 제6 문명에서는 큰 문제가 되지 않을 것입니다. 
진짜 문제는 바로 더 높은 차원으로 가기 위한 에너지를 어디서부터 얻을 수 있는지인 것이죠. 
이 4차원으로 진입이 가능한 수준에 도달하면 모든 것을 알고 있으며,

무엇이든지 할 수 있는 능력, 전지성과 전능성을 갖출 수 있습니다. 
따라서 시간을 자유롭게 이동하고 과거와 현재의 결과를 바꿀 수도 있죠. 
그리고 여기에 도달한 재윤 문명의 존재는인 의문점이 생길 것입니다. 
우리와 같은 문명이 제 영문명을 창조했다면 우리는 신 그 자체인 것인데, 그렇다면 누가 우리를 창조했을까?

제7 문명은 창조자 문명이라고도 하며, 아쉽게도 제6 문명이 절대 도달할 수 없는 문명입니다. 
그 어떤 노력을 해도 말이죠. 제 7 문명은 실제로 문명이 아니라 존재 그 자체인데요 모든 물질, 에너지, 공간과 시간, 자연, 법칙, 차원의 창조 그 자체인 것이죠. 
신이라고 불리는 제5에서 제6 문명보다 더 높이 존재하는 신들의 신인 것입니다. 
현재 인류의 문명이 0.72 수준에 불과하다는 것을 다시 생각해 보면

제7 문명의 존재는 상상조차 할 수 없는 존재인 것이죠. 
니콜라이 카르다쇼프가 제안한 원조 카르다쇼프 척도에는 제1문명부터 제3문명만이 포함되고 있습니다. 
따라서 제4에서 제7 문명은 현재 인류의 수준에서는 상상조차 힘든 설정 놀음에 가까운 것이기 때문에 카르다쇼프 척도를 이야기할 때 제4에서 7 문명은 포함하지 않는 경우들도 있습니다.


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