与外星人聊天:数学是首选宇宙语言?

10.08.2015  14:29
原标题:与外星人聊天:数学是首选宇宙语言?

喷气推进实验室的任务控制中心,NASA通过深空网络向太空发送歌曲

旅行者金唱片

唱片封面用图案的方式解释唱片的播放方式。

二进制数字表示转速(3.6秒/转)

克林贡语

星际旅行》中外星物种克林贡人说的语言,是已经形成了一套完整的语言系统的人造语言

纳美语

阿凡达》虚构的外星物种纳威人的语言,由南加州大学马歇尔商学院教授、语言学博士保罗·弗朗莫花4年时间创造

媒体近日报道,加州大学伯克利分校计划于今年秋季开设一门“宇宙交际语言”的课程。新京报记者联系了加州大学伯克利分校,该校宇航学系、外星人搜寻中心均表示今年秋天要开设的课程里没这门课。不过事实上,自上世纪60年代开始,科学家们就已开始研究宇宙语。这一带有科幻色彩的学科近年来也成为了一门新兴的边缘学科。那么是否真的存在一门全宇宙通用的语言?

1 【研究】

数学是首选宇宙语言

科学家们认为,与外星人沟通的可能性在于某些超越文字的宇宙逻辑或感知。因此,宇宙语的研究突破口主要集中于三个领域,即数学、音乐及图像。

早在18世纪末19世纪初,人类就曾经设想过与火星人通讯的可能性,包括向太空发射摩尔斯电码,砍伐地球上的森林形成某种几何图形等。1896年,数学家弗朗西斯·哥尔登指出,数学是文明的核心,如果能用数学方法表达语言,是最容易被外星人接受的。意大利天文学家伽利略也曾说过,数学是上帝用来书写宇宙的文字。

沿袭这一思想,荷兰数学家汉斯·弗罗登塞尔设计了一种以数学为基础的人工语言-宇宙语。1960年,弗罗登塞尔出版了一本宇宙语的经典专著《宇宙语:一种为宇宙间沟通而设计的语言》。详细介绍了这种数学人工语言的规则和代码,用数学及逻辑的方法来构造词句,而不是字母或笔画。

同时,弗罗登塞尔还设想可以发射不同波长的无线电波来表示不同的意思。例如可以用短的无线电波信号代表数字,长的无线电波信号代表加减符号,利用它们之间的不同组合来表示不同的含义。弗罗登塞尔认为,与外星人沟通交流应当循序渐进、由浅入深,先从最基本的数学概念开始,然后再逐步扩展到复杂的文化概念等。

除用数学逻辑与外星人沟通,研究者们还设想通过音乐和图像与外星人沟通,把图像分解为诸多像素方格,利用颜色的深浅,用数字0与1分别表示出来,形成一幅数字信号图。

有一些科学家认为音乐是无国界的语言,可以跨越文化、种族甚至星际差异。因此,音乐应该也可以是与外星人沟通的宇宙语。

我们可以看到,在以上三种沟通方法中,以数学逻辑为基础的宇宙语是基础以及核心,图像宇宙语最终也要编码成数字信号,才能向外星人发射。中山大学教授、语言学家、数学家周海中认为,数学表达准确简洁、逻辑抽象、形式灵活,是宇宙交流的理想工具。数学语言是首选的宇宙语言。

2 【项目】

悬赏100万美元“寻找”沟通方式

媒体近日报道,美国加州大学伯克利分校将于今年秋季开设一门为“宇宙交际语言”的选修课,讲授的是如何设计“宇宙语言”以及如何用它与外星人联系。不过加州大学伯克利分校科学传播部负责人鲍勃·桑德斯对新京报记者表示,“这门课听起来会非常有趣,但我们目前没有类似课程开放给学生。

有报道称,实际上英美的一些大学,如美国的康奈尔大学、普林斯顿大学,英国的利兹城市大学等都已开设或计划开设类似“宇宙语”的课程。这些课程大都围绕搜寻外星人展开,例如外星人存在的可能性,外星人的语言表达方式和交际手段,如何与外星人接触,以及接触时要向外星人传递哪些信息。

加州大学伯克利分校是在搜索外星人方面实力最雄厚的大学之一。上月英国著名物理学家霍金启动了一个名为“突破倡议”的科研探索项目。该项目旨在搜寻地外生命,以及如何与地外生命沟通交流。整个项目将持续10年,由俄罗斯富豪尤里·米尔纳全资赞助,耗资1亿美元。加州大学伯克利分校也参与其中。

桑德斯介绍,加州大学伯克利分校一直积极投身于外星人搜寻项目,虽然尚未开放这一课程给学生,但他们还与“突破倡议”项目联合推出了一个旨在呼吁各国民众共同参与的“宇宙语”研究计划。这一计划叫做“突破信息”,希望吸引全球各国对外星语言研究有兴趣的公众共同参与,讨论如何形成一种行之有效的方式与外星智慧生命沟通。这一项目将由美国著名科普作家、节目制作人安·德鲁彦负责。这一项目对“每一个人”开放,对于提出卓越观点和理论的公众,“突破信息”项目组将给予奖金奖励,奖金总额达100万美元。

3 【实践】

已多次发送“宇宙语”信号

自从1960年,弗罗登塞尔首次设计出以数学逻辑编码的宇宙语言以来,宇宙语的研究已经经历了半个世纪的努力,其中不乏大胆的实践。

人类最早往外太空发送信息是在1974年。这是一条经过编码的图像信息,长度为1679比特,科学家们解释,1679是23和73相乘的结果,如果将这一信息作为23×73显示,将出现一些简单的几何图像。这条信息由射电望远镜发出,目标是球状星团M13,预计将于26974年才能到达。

1999年和2003年,加拿大天文学家伊万·达蒂尔和史蒂芬·杜马斯,曾分别将载有他们自行设计的数学语言信息,通过射电望远镜发送到太空。他们原本还计划用航天器向外太空发射人类头发样本、照片等物体,但因资金限制未能成行。

2008年2月,美国宇航局将披头士乐队的经典歌曲《穿越苍穹》发射到了太空,以庆祝宇航局成立50周年。

2009年8月,澳大利亚“国家科学周”推出一项名为“来自地球问候”的活动,征集了来自195个国家和地区的25880条信息。经过数学语言转化后,成为总共达284.55万个字节的二进制码。当年8月31日,这些宇宙语从堪培拉太空信息中心发送到了行星葛利斯581d,预计将于2029年到达。

4 【争议】

外星人与地球人数学相同?

如果一头狮子会说话,我们未必能够理解它”,哲学家维特根斯坦指出,没有相同“生活形式”的物种无法沟通。

虽然地球人已经多次尝试向外星智慧生命发送宇宙语信号,但迄今为止,并没有得到确切的回复。与兴致勃勃支持宇宙语研究的科学家不同,天文学界也有部分科学家对宇宙语存在疑问。

印度科学家森达·萨勒凯质疑,地球人的数学与外星人的数学也许存在很大差异,相同的数学算数基础不一定衍生出相同或相似的高级数学。

还有的科学家担心,地球人的音乐在外星人听来也许是可怕的噪音,假如外星人截获这些音乐,可能引起的是敌对情绪,使地球陷入危机。

争议虽在,人类的好奇心却无法磨灭“突破倡议”的赞助人尤里·米尔纳指出,他所资助的1亿美元,将使得这个项目每天收集到的信息是过去几年的总和,“这是一场赌博,但一旦有回报,就是巨大的回报。”也许,在未来的10年内,地球人真的可以通过宇宙语与外星人聊一聊。如果那一天真的到来,你会跟他们说些什么呢?(原标题:与外星人“聊天”靠数学?)