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數學文化欣賞什麽定理是和外星人交流的語言。

人類應該用什麽語言和外星人交流?

英國天體物理學家傑奎琳·貝爾納爾(Jacqueline Bernal)最近在愛爾蘭舉行的歐洲科學開放論壇上指出,我們人類很可能在100年內接觸到外星人。美國天文學家塞思·肖斯塔克甚至大膽預言,未來25年內將會接觸到外星人。和外星人接觸,首先遇到的無疑是用什麽語言作為交流工具的問題。這個問題壹直是人們談論的熱點,也是科學家研究的重要課題。

意大利哲學家、天文學家伽利略說,“數學是上帝用來書寫宇宙的文字”。基於這種想法,美國天文學家卡爾·薩根(Carl Sagan)確信,無論宇宙中的科技文明如何不同,都有壹種語言——數學語言。我國數學家、語言學家周海中在2003年發表的經典論文《宇宙語言:設計、傳輸和監控》中指出,數學語言具有清晰性、單壹性、緊湊性、普遍性、直觀性、抽象性和邏輯性等優點,是星際交流的理想工具。

荷蘭數學家和天文學家漢斯-弗羅登·塞爾(Hans-Frodden Searle)在1960年出版的經典著作《宇宙:為宇宙間交流而設計的語言》中,設計了壹種基於數學的人工語言。這種人工語言通過發射不同波長的無線電波來表達不同的意思。例如,短無線電波信號可以用來表示數字,長無線電波信號可以表示加減符號,它們之間的不同組合可以用來表示不同的含義。加拿大天文學家伊萬·達蒂耶和史蒂文·杜馬斯改進了弗羅登·塞爾的宇宙學,在1999和2003年,他們通過射電望遠鏡向遙遠的太空發送了他們設計的數學語言信息。

2009年8月,澳大利亞國家科學周發起了壹項名為“來自地球的問候”的活動,向外星人發送短信。活動結束時,來自澳大利亞、美國和中國200多個國家和地區的25876人寫了短信。這些短消息被轉換成數學語言,從堪培拉深空通信綜合體發送到Gliese581d。估計相關資料要到2029年才能到。

然而,印度哲學家和物理學家森達·薩勒凱認為,外星人的數學可能與地球人有很大不同,相同的算術基礎並不壹定導致相同或熟悉的高等數學。因此,他懷疑用數學語言與外星人交流是否可行。

數學語言(1977檢測到神秘無線電信號“哇!”)

壹些科學家認為圖像語言可以作為星際交流的同壹種語言。圖像語言以數字二元論(即0和1)為編碼,將壹幅圖像分成許多小方塊(即許多像素),較亮的方塊用“0”表示,較暗的方塊用“1”表示,從而將壹幅圖像變成數字信號,通過無線電波進行傳輸。當外星人收到這個信號時,他們可以通過將信號“0”替換為白色方塊,將“1”替換為黑色方塊,將電報的內容變成圖像,我們就可以根據圖像知道電報的內容和含義。

1974 165438+10月16日,美國天文學家德雷克等人利用世界上最大的阿雷西博射電望遠鏡(直徑305米),向距離地球24000光年的武仙座球狀星團M13發送了自己的圖像語言信息。該集群大約有1萬個圖像。這個“電訊”由1679個二進制代碼0和1組成,內容包括化學分子中的原子數量、地球上的人的身影以及太陽系的構成。2008年6月12日,英國科學家利用歐洲非相幹散射協會(EISCAT)在挪威設置的射電望遠鏡,將著名零食制造商“李鐸多滋”的廣告內容翻譯成圖像語言,並發送到大熊座47UMa星軌道上的壹顆行星上,這顆行星距離地球42.4光年。

今年8月15日,美國國家地理頻道將使用阿雷西博射電望遠鏡,以圖像語言的形式探測到35年前的神秘無線電信號——“哇!”(哇!)在初始空間方向(人馬座方向)發送微博信息,作為人類對這個外星信號的回應;這項工作目前正在全面展開。此外,美國入門藝術家斯科特·基爾達爾(Scott Kildall)和納撒尼爾·斯特恩(Nathaniel Stern)準備實施“太空漂流瓶”計劃,也將以圖像語言的形式向外星人發送微博信息;他們說:“我們計劃以微博的方式將世界各地網友的信息發送到GJ667Cc星球,這個星球距離地球22光年,可能有外星人。”

然而,美國人類學家本·芬利和歷史學家傑裏·本特利認為,當涉及到文化時,圖像語言是無能為力的。試想我們如何用簡單的二進制來表達這些“後現代主義”或“亞文化”的命題。

圖像語言(阿雷西博射電望遠鏡發送的信息)

壹些科學家認為,音樂語言也可以作為星際交流的同壹種語言。2001年3月,第壹場獻給外星觀眾的音樂會在烏克蘭葉夫帕托利亞天文臺舉行。音樂會上演奏的都是經典音樂作品。2003年2月,天文臺再次舉辦了這樣的音樂會。曲目遵循循序漸進的原則,從表達人類最基本情感的簡單音樂(如歡樂與悲傷、平靜與躁動、幸福與絕望等。)到復雜多層次的交響音樂。這兩場音樂會的作品由多位特曼電子琴大師演奏,這些音樂語言信息通過改良後的射電望遠鏡發送到大熊座47Uma星周圍的壹顆行星上。該行星距離地球42.4光年,擁有類似地球的“溫室”環境。科學家認為,它很可能有外星人。

2008年2月4日,美國國家航空航天局通過西班牙馬德裏的巨型天線發送了由甲殼蟲樂隊成員保羅·麥卡特尼和約翰·列儂演唱的《穿越宇宙》。北極星距離地球431光年,這意味著即使以光速傳播,穿越宇宙的歌聲也要在431年後才能到達目的地。有趣的是,麥卡特尼在美國國家航空航天局網站上留言:“請向外星人轉達我的愛。”甲殼蟲樂隊已故主唱約翰·列儂的遺孀小野洋子也在壹份聲明中說,未來我們將能夠與宇宙中數十億顆恒星交流,這將標誌著壹個新時代的開始。

然而,用音樂語言與外星人交流的做法引起了批評。壹些科學家認為,地球人覺得好聽的音樂,對外星人來說可能是刺耳的、令人不愉快的噪音。英國天文學家和物理學家巴裏·瓊斯甚至認為,音樂語言產生的噪音可能會激怒外星人,從而使地球面臨被外星人襲擊的危險。

音樂語言(旅行者號探測器攜帶的鍍金銅片)

用什麽語言與外星人交流還存在壹些爭議,但至少,大多數科學家在壹個問題上達成了共識,那就是數學語言、圖像語言和音樂語言是星際交流中最經濟的工具。

除了語言,科學家認為我們也可以和外星人進行實物交流。在幾天前離開太陽系的美國航海家1上,有壹張外星人的“名片”——這是壹塊鍍金的銅板,上面刻著各種幾何圖案,探測器裏有地球上各種聲音的記錄,為了讓外星人知道地球上有生命;俄羅斯GLONASS -M導航衛星中有壹封寄給外星人的“信”——壹個刻有地球、人類文明、教育等信息的鋁制圓盤。然而,這種方法受到了壹些社會學家和哲學家的質疑;在他們看來,用發送實物來傳達信息似乎有點幼稚。

地球上的科學家希望他們在外星人中的同事能夠成功解密人類發出的語言信息或物理信息,並正確理解相關內容和含義。但有壹個基本前提,就是這種信息在浩瀚的宇宙中,外星人是可以接收到的。(作者陳文浩在美國莫納克亞天文臺)