为什么数学可能是与外星文明交流的最好语言?

如果未来有一天我们联系上了智慧的外星生命, 那我们该如何与他们沟通呢?对此, 有科学家认为, 地球人与外星人之间的沟通应基于数学——算术上的问候, 这是一种共同的语言 。 因为正如音乐和艺术一样, 数学是我们人类的一部分 。 对外星文明而言, 数学也应该是可以理解的, 这能使彼此建立起星际之间的交流 。
亚利桑那大学的数学系荣誉教授Carl Devito提出了一种基于合理的通用科学概念的语言, 他在2017年天体生物科学大会上详细介绍了他的工作 。
人类可以设计一个吸引注意力的信号, 让其他文明很容易看出这是出自智慧生命之手 。 然而, 这其实是一个复杂的问题 。 Devito教授着重提到了德国著名的大数学家卡尔·高斯(Karl Gauss) 。 高斯在1820年曾设想过这样的实验, 通过在西伯利亚森林大面积种植按一定图形排列的植物来证明 “勾股定理(毕达哥拉斯定理)” 。 大约20年后, 奥地利天文学家约瑟夫·冯·利特罗(Joseph von Littrow)提出在撒哈拉沙漠中挖出各种各样的几何图形, 然后倾倒大量煤油在夜晚点燃 。
两位科学家都认为, 地球上的这种“巨型显示器”肯定会引起外星智慧生命的注意 。 他们推断, 这种做法将能传达出我们星球的知识能力 。 不过, 这两个想法最终都没有实施 。
共同兴趣
Devito教授认为, 首先引起注意, 然后展示意义的设想也许是解决问题的最佳方式 。 也许外星智慧生命也会有类似的想法 。 为了能够准确地交换彼此感兴趣的信息, 两个文明首先必须学习对方的计量单位 。
为此, Devito教授和语言学家Richard Oehrle一起开发了一种语言, 有望使来自不同恒星系统的文明能够彼此交流各自行星的质量、大气的化学成分或主恒星的能量输出 。
当然, 这是基于一些假设:
两个文明都会数数和做算术 。
两个文明都认识到化学元素和元素周期表 。
两个文明都对物质状态进行了定量研究 。
两个文明都有足够的化学知识进行化学计算 。
潜在的困难
然而, 还有几个潜在的困难需要克服 。 外星种族可能从不同的几何学开始, 并从该几何学中得出其运动定律 。 因此, 结果可能与我们熟悉的定理公式存在很大不同 。
运动的数学是微分学, 在这点上, 我们能假设外星文明与我们的相同吗?微分和积分在许多科学领域是非常根本的, 很难想象没有它们的科学 。 但这也可能是人类的一种偏见 。 即使在像力学这样的基础领域, 外星文明的物理学可能也与我们的有所不同 。
展现最好的一面
鉴于外星文明理解物理世界, 科学家认为我们可以构建用于文明之间交流的语言 。 无论怎样, 数学是必要的 。 但有一个比较棘手的问题是, 如何从数学的讨论转变到文明其他方面的讨论 。
【为什么数学可能是与外星文明交流的最好语言?】我们地球人肯定想把自己展现为一种高度智慧的种族 。 在把我们最好的一面展现出来的同时, 我们希望被看作是一种已经取得了诸多成就的生命形式 。 但我们要明智地认识到, 宇宙还有很多东西是我们不了解的 。

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