為什麼數學是和外星人交流的最佳語言？

數學就像音樂和藝術一樣，是人類文明重要的組成部分。一些研究人員認為，外星文明也不例外，他們可能也會讀懂甚至熟識數學。如此看來，地球人與外星人溝通應該很有可能是基於數學形式的共享語言。

圖森亞利桑那大學數學系的榮譽教授卡爾·德維托（Carl DeVito）由此提出了一種基於普遍科學概念的語言。並在2014年撰寫《科學，SETI（探索地外文明的機構）與數學》一書。

圖 | 《科學，SETI與數學》

複雜的工程

DeVito重點研究了著名的德國數學家卡爾·高斯（Karl Gauss）的成果，高斯在1820年建議用畢達哥拉斯定理的圖形化示範方法顯示廣袤的西伯利亞森林，作為發射向太空的人類文明信號。

大約20年後，奧地利天文學家約瑟夫·馮·萊特羅（Joseph von Littrow）提出用充滿石油的溝壑縱橫的撒哈拉沙漠的圖像作為文明信號。

二人都認為，代表地球的生存環境的圖片信號肯定會引起外星智慧生命的關注。但遺憾的是，這兩個想法都沒有付諸實踐。

重要的共識

DeVito說：「首先要引起對方的注意，然後展示信號意義，可能是最好的解決方式。也許地外文明會有類似的想法。」

DeVito認為，兩個星球開展精確的交流取決於科學的信息交流，為此兩者必須首先學習對方的測量單位。

為此，DeVito與語言學家R. T. Oehrle共同合作發明了一種語言，認為大氣中化學成分或者星球能量輸出的差異，可能使得不同星系的文明彼此交流。

DeVito提出，這基於以下假設：

· 兩個星球都會一些數學方法和計算；

· 兩個星球都認可化學元素和周期表；

· 兩者都對物質狀態進行了定量的研究；

· 兩者都知道應用足夠的化學物質進行計算。

DeVito表示，在19世紀人類就知道了這些假設可以通過克、卡路里、溫度（開爾文）和壓力單位來表示。

潛在的困難

儘管如此，要成功聯繫到外星文明還有幾個潛在的困難。

DeVito舉例：外星人可能從不同的幾何研究中總結其運動定律。因此可能與我們熟悉的規律大不相同。「運動的數學基礎是差分和微積分，差分微積分是許多科學領域的基礎，重要性不言而喻（這可能是我個人的偏見）。然而外星人會與我們人類分享嗎？」 DeVito表示懷疑。

DeVito同樣質疑外星人是否具有歐幾里德幾何的特徵。他表示說：「我們當然不知道這些，但是我們應該意識到，即使像力學這樣的基礎領域，外星人的物理學可能與我們的存在差異。」

同樣，在宇宙科學發展中，一個外星文明是否會承認哥白尼提出的太陽系的宇宙學說？這也值得思考。

圖丨我們地球人當然希望把自己視為高度智能種族，並把我們最好的一面呈現給外星人（NASA）

最好的一面

DeVito認為，假設外星人具備以上基礎，我們就可以建立語言進行交流，那麼任何形式的數學都是重要的。

棘手的問題是如何從數學討論人類文明的其他方面。這一點，跨文化研究者會幫到很大的忙。

DeVito承認，我們地球人希望把自己展現為一個高度智能的種族。我們希望把我們已經取得的成就展現出來。他說：「但是我們要認識到，還有很多要學，這是一個明智之舉。」