樂趣數學|如何跟外星人交流：數學是首選宇宙語言

《星際旅行》中外星物種克林貢人說的語言，是已經形成了一套完整的語言系統的人造語言。

《阿凡達》虛構的外星物種納威人的語言，由南加州大學馬歇爾商學院教授、語言學博士保羅·弗朗莫花4年時間創造。唱片封面用圖案的方式解釋唱片的播放方式。二進位數字錶示轉速（3.6秒/轉）媒體近日報道,加州大學伯克利分校計劃於今年秋季開設一門「宇宙交際語言」的課程。新京報記者聯繫了加州大學伯克利分校，該校宇航學系、外星人搜尋中心均表示今年秋天要開設的課程里沒這門課。不過事實上，自上世紀60年代開始，科學家們就已開始研究宇宙語。這一帶有科幻色彩的學科近年來也成為了一門新興的邊緣學科。那麼是否真的存在一門全宇宙通用的語言？

研究：數學是首選宇宙語言

科學家們認為，與外星人溝通的可能性在於某些超越文字的宇宙邏輯或感知。因此，宇宙語的研究突破口主要集中於三個領域，即數學、音樂及圖像。

早在18世紀末19世紀初，人類就曾經設想過與火星人通訊的可能性，包括向太空發射摩爾斯電碼，砍伐地球上的森林形成某種幾何圖形等。1896年，數學家弗朗西斯·哥爾登指出，數學是文明的核心，如果能用數學方法表達語言，是最容易被外星人接受的。義大利天文學家伽利略也曾說過，數學是上帝用來書寫宇宙的文字。

沿襲這一思想，荷蘭數學家漢斯·弗羅登塞爾設計了一種以數學為基礎的人工語言-宇宙語。1960年，弗羅登塞爾出版了一本宇宙語的經典專著《宇宙語：一種為宇宙間溝通而設計的語言》。詳細介紹了這種數學人工語言的規則和代碼，用數學及邏輯的方法來構造詞句，而不是字母或筆畫。

同時，弗羅登塞爾還設想可以發射不同波長的無線電波來表示不同的意思。例如可以用短的無線電波信號代表數字,長的無線電波信號代表加減符號,利用它們之間的不同組合來表示不同的含義。弗羅登塞爾認為,與外星人溝通交流應當循序漸進、由淺入深,先從最基本的數學概念開始，然後再逐步擴展到複雜的文化概念等。

除用數學邏輯與外星人溝通，研究者們還設想通過音樂和圖像與外星人溝通，把圖像分解為諸多像素方格，利用顏色的深淺，用數字0與1分別表示出來，形成一幅數字信號圖。

有一些科學家認為音樂是無國界的語言，可以跨越文化、種族甚至星際差異。因此，音樂應該也可以是與外星人溝通的宇宙語。

我們可以看到，在以上三種溝通方法中，以數學邏輯為基礎的宇宙語是基礎以及核心，圖像宇宙語最終也要編碼成數字信號，才能向外星人發射。中山大學教授、語言學家、數學家周海中認為，數學表達準確簡潔、邏輯抽象、形式靈活，是宇宙交流的理想工具。數學語言是首選的宇宙語言。

實踐：已多次發送「宇宙語」信號

自從1960年，弗羅登塞爾首次設計出以數學邏輯編碼的宇宙語言以來，宇宙語的研究已經經歷了半個世紀的努力，其中不乏大膽的實踐。

人類最早往外太空發送信息是在1974年。這是一條經過編碼的圖像信息，長度為1679比特，科學家們解釋，1679是23和73相乘的結果，如果將這一信息作為23×73顯示，將出現一些簡單的幾何圖像。這條信息由射電望遠鏡發出，目標是球狀星團M13，預計將於26974年才能到達。

1999年和2003年，加拿大天文學家伊萬·達蒂爾和史蒂芬·杜馬斯，曾分別將載有他們自行設計的數學語言信息，通過射電望遠鏡發送到太空。他們原本還計劃用航天器向外太空發射人類頭髮樣本、照片等物體，但因資金限制未能成行。

2008年2月，美國宇航局將披頭士樂隊的經典歌曲《穿越蒼穹》發射到了太空，以慶祝宇航局成立50周年。

2009年8月，澳大利亞「國家科學周」推出一項名為「來自地球問候」的活動，徵集了來自195個國家和地區的25880條信息。經過數學語言轉化后，成為總共達284.55萬個位元組的二進位碼。當年8月31日，這些宇宙語從堪培拉太空信息中心發送到了行星葛利斯581d，預計將於2029年到達。

爭議：外星人與地球人數學相同？

「如果一頭獅子會說話，我們未必能夠理解它」，哲學家維特根斯坦指出，沒有相同「生活形式」的物種無法溝通。

雖然地球人已經多次嘗試向外星智慧生命發送宇宙語信號，但迄今為止，並沒有得到確切的回復。與興緻勃勃支持宇宙語研究的科學家不同，天文學界也有部分科學家對宇宙語存在疑問。

印度科學家森達·薩勒凱質疑，地球人的數學與外星人的數學也許存在很大差異，相同的數學算數基礎不一定衍生出相同或相似的高級數學。

還有的科學家擔心，地球人的音樂在外星人聽來也許是可怕的噪音，假如外星人截獲這些音樂，可能引起的是敵對情緒，使地球陷入危機。

爭議雖在，人類的好奇心卻無法磨滅「突破倡議」的贊助人尤里·米爾納指出，他所資助的1億美元，將使得這個項目每天收集到的信息是過去幾年的總和，「這是一場賭博，但一旦有回報，就是巨大的回報。」也許，在未來的10年內，地球人真的可以通過宇宙語與外星人聊一聊。如果那一天真的到來，你會跟他們說些什麼呢？

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