Nhiều thế hệ cho rằng họ đã đạt đến đỉnh điểm
trong sự tiến bộ của công nghệ
Tuy nhiên khi nhìn lại 100 năm trước,
những kỹ thuật mà bây giờ chúng ta sẵn có
từng được xem như một thứ ma thuật không tưởng.
Vậy liệu chúng ta sẽ chạm đến
giới hạn thật sự của tiến bộ công nghệ hay không?
Nếu có, chúng ta có đang ở gần giới hạn đó hay không?
Khoảng nửa thế kỷ trước,
nhà thiên văn học Nikolai Kardashev người Nga đã đặt câu hỏi tương tự
khi ông tìm ra cách đo đạt sự phát triển của công nghệ,
ngay cả khi chúng ta không thể biết chính xác nó là như thế nào.
Bất cứ việc gì chúng ta làm trong tương lai đều cần năng lượng,
vì thế nên thang đo Kardashev đã phân loại những nền văn minh tiềm năng,
dù là những nền văn minh xa lạ trong vũ trụ hay nền văn minh của chúng ta,
thành ba cấp độ dựa vào mức tiêu hao năng lượng.
Lượng năng lượng mà chúng ta đang sử dụng là rất nhỏ
so với mức chúng ta có thể đạt đến.
Loại I, hay "Nền văn minh hành tinh",
có thể tiếp cận tất cả nguồn năng lượng có trong hành tinh mẹ.
Trong trường hợp của chúng ta, trái đất nhận từ mặt trời 174000*10^12W.
Chúng ta chỉ đang khai thác 15*10^12W,
chủ yếu từ việc đốt cháy năng lượng mặt trời trong nguyên liệu hoá thạch.
Để trở thành nền văn minh loại I,
chúng ta cần tận dụng nguồn năng lượng mặt trời trực tiếp và hiệu quả hơn
bằng cách bao phủ pin điện quang xung quanh trái đất.
Dựa vào những mô hình lạc quan nhất,
chúng ta sẽ có thể làm được như vậy trong vòng 4 thế kỉ.
Điều tiếp theo sẽ là gì?
Trái đất chỉ nhận được một phần rất nhỏ năng lượng từ mặt trời,
4x10^26W năng lượng còn lại bị lãng phí trong không trung.
Tuy nhiên, nền văn minh loại II, còn gọi là "Nền văn minh tinh tú"
có thể tận dụng tối đa nguồn năng lượng trong một ngôi sao.
Thay vì bao phủ pin điện quang xung quanh một hành tinh,
nền văn minh loại II sẽ trực tiếp đặt chúng quay quanh tinh cầu,
tạo ra một kết cấu mang tính lý thuyết mang tên quả cầu Dyson.
Thế còn bước tiến thứ ba?
Nền văn minh loại III sẽ khai thác tất cả năng lượng trong toàn bộ thiên hà.
Nhưng chúng ta cũng có thể xét đến quá trình theo hướng ngược lại.
Ta có thể khai thác năng lượng nhỏ đến mức nào?
Để đưa ra kết luận, nhà vũ trụ học người Anh John Barrow
đã phân loại các nền văn minh bằng kích cỡ của những vật thể mà chúng điều khiển.
Từ kết cấu cơ khí theo tỷ lệ của chúng ta,
đến những khối cấu trúc thuộc về sinh học của chúng ta,
và cuối cùng là đến những nguyên tử.
Chúng ta hiện đã đạt đến cấp độ nguyên tử, mặc dù tầm kiểm soát của còn giới hạn.
Nhưng chúng ta có khả năng đạt tới mức phân cấp nhỏ hơn trong tương lai.
Để hình dung được điều này,
vũ trụ mà ta nhìn thấy có kích thước gấp 10^26 cơ thể con người.
Nghĩa là nếu ta phóng to kích thước cơ thể người 10^26 lần,
ta sẽ đạt được kích thước tương đương với vũ trụ.
Nhưng để đạt được thang chia ngắn nhất, được gọi là chiều dài Planck,
ta cần thu nhỏ cơ thể người 35 lần.
Nhà vật lý học Richard Feyman từng nói, "Còn rất nhiều khoảng trống ở dưới đáy."
Thay vì 1 trong 2 nguyên lý trên,
nền văn minh của chúng ta có thể sẽ tiếp tục phát triển
theo cả hai phương pháp: thang Kardashev và thang Barrow.
Sự chính xác ở cấp độ vi mô giúp ta sử dụng năng lượng hiệu quả hơn
và khai thác nhiều nguồn năng lượng mới, như phản ứng tổng hợp hạt nhân,
hoặc phản vật chất.
Sự gia tăng năng lượng này giúp ta mở rộng và phát triển ở cấp độ vĩ mô.
Một nền văn minh tiến bộ thực sự,
sẽ khai thác năng lượng từ những ngôi sao và từ các công nghệ hạ nguyên tử.
Những dự đoán này không chỉ dành cho loài người.
Nó còn là phương tiện
để tìm ra những trí tuệ sống ngoài vũ trụ.
Nếu ta tìm được quả cầu Dyson ở một ngôi sao lân cận,
đó là một dấu hiệu khá thuyết phục về sự sống.
Hoặc, thay vì có một cấu trúc hút đi nguồn năng lượng của ngôi sao một cách bị động,
như một loại thực vật,
một nền văn minh ngoại có thể tạo ra một kết cấu chủ động rút năng lượng từ vì sao
như loài chim ruồi.
Chúng ta từng quan sát được thiên thể cực đặc,
bằng kích thước của một hành tinh
và hút năng lượng của một ngôi sao lớn hơn nó.
Sẽ là quá sớm để kết luận
rằng đây là bằng chứng về sự sống ngoài hành tinh.
Có nhiều lời lý giải về những quan sát này
mà không bao gồm sự sống ngoài hành tinh.
Nhưng điều này không thể ngăn chúng ta tiếp tục hỏi: "Điều gì sẽ xảy ra nếu ... ?"