為什麼數學是人類與外星人交流「最佳語言」？

北京時間6月9日消息，據國外媒體報道，一些研究人員表示，地球人類和智慧外星人之間的通訊應當是基於數學——一種算術式問候，這將形成一種共同的術語。科學家認為，數學像音樂和藝術一樣是人類生活的一部分，同時，數學運算可以理解，甚至對於地外智慧生命也是非常熟悉的，便於地球人類和外星人進行交流溝通。

美國亞利桑那大學數學系名譽教授卡爾·德維托（Carl DeVito）提議一種基於通用科學概念的語言。近期，他在2017年4月24-28日召開的天體生物學科學會議上進行了詳細介紹。

德維托指出，設計一個吸引外星人的信號難度較大，當前仍在探索之中，很明確這是一項智力工作，也是一個複雜問題。為了探索其可能性，德維托撰寫了一本書《科學，SETI和數學》。

德維托對19世紀德國著名數學家卡爾·高斯（Karl Gauss）頗為關注，1820年高斯提出，在西伯利亞森林以勾股定理的圖解形式種植大片樹木。20年之後，奧地利天文學家約瑟夫·馮·利特羅（Joseph von Littrow）希望點燃撒哈拉沙漠填充煤油的壕溝，從而呈現出不同的幾何結構。

這兩位科學家認為，地球上如此大規模的幾何圖案應當吸引遙遠外星生命的注意，他們猜測這樣做會傳達我們星球的智力水平。

地球人類如何與高等智慧外星人進行溝通交流？數學可能是一種共同的術語。

共同利益

德維托說：「首先吸引外星人注意力，之後展示圖案的概念，這將是解決與外星人溝通的最佳方式。或許高等智慧外星人也有類似觀點，能夠讓我們知道他們的意圖。」

他指出，對於兩個具有高等智慧的文明社會而言，能夠互換彼此感興趣的明確科學信息，必須首先學習對方的計量單位。德維托與語言學家R。 T·奧赫勒研製出一種具有精確目的的「語言」，能夠使不同恆星系統中潛在智慧文明報告出每顆行星的質量，大氣層化學成分或者恆星的能量輸出。

德維托稱，當然這是基於一定的假想條件，這些假想條件包括：一是兩個文明社會都會計數和算術；二是兩個文明社會能夠識別化學元素和周期表；三是他們都能定量研究物質形態；四是他們都充分了解化學知識，完成化學計算。

19世紀地球人類就知道這些假想條件，德維托表示，我們可以傳達交流克、卡路里、攝氏度和壓力單位。

潛在困難

儘管如此，科學家必須意識到潛在著一些困難，德維托說：「舉例來講，一個外星種族可能從不同幾何結構開始，並在幾何學中推導出運動定律。因此，結果可能與我們熟悉的法規構想完全迥然不同。」

他指出，運動數學是微分學，我們能假設外星人與地球人類分享這些信息嗎？微分學和積分學在一些科學領域是非常基礎的原理，很難想像科學離開它們會怎樣。但這可能是人類的偏見觀點。

德維托表示，我想知道一個外星文明是否擁有歐氏幾何學的概念。當然我們不可能知道，但是我們必須意識到外星文明的物理學概念，即使像力學這樣的基礎領域，它們可能存在微妙差異，但對於地球人類是非常重要的。同樣地，在其科學發展進程中，外星文明是否會像人類一樣，在哥白尼體系中對太陽系進行建模？

2014年美國亞利桑那大學數學系名譽教授卡爾?德維托撰寫一本新書——《科學，SETI和數學》，調查了與外星文明通訊的最佳方式。

向外星人展現最好的一面

考慮到外星人了解物理現實，德維托表示，我們能夠構建一種語言，與外星人建立溝通交流，無論需要多少數學理論知識。困難在於如何從討論數學理論逐漸拓展到人類文明的其他領域，這是非常重要的，跨越文明形態的研究人員在搜尋地外智慧生命中必須起到關鍵作用。

德維托承認地球人類肯定願意以一種高度智慧文明種族的方式介紹自己，向外星人展現出最好的一面，我們希望被看到外星人認可地球人類獲得更多成就和更多知識，但是我們應當更明智地意識到，我們需要學習更多的知識。（葉傾城）

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