为什么数学可能是与外星文明交流的最好语言？

如果未来有一天我们联系上了智慧的外星生命，那我们该如何与他们沟通呢？对此，有科学家认为，地球人与外星人之间的沟通应基于数学——算术上的问候，这是一种共同的语言。因为正如音乐和艺术一样，数学是我们人类的一部分。对外星文明而言，数学也应该是可以理解的，这能使彼此建立起星际之间的交流。

亚利桑那大学的数学系荣誉教授Carl Devito提出了一种基于合理的通用科学概念的语言，他在2017年天体生物科学大会上详细介绍了他的工作。

人类可以设计一个吸引注意力的信号，让其他文明很容易看出这是出自智慧生命之手。然而，这其实是一个复杂的问题。Devito教授着重提到了德国著名的大数学家卡尔·高斯（Karl Gauss）。高斯在1820年曾设想过这样的实验，通过在西伯利亚森林大面积种植按一定图形排列的植物来证明 “勾股定理（毕达哥拉斯定理）”。大约20年后，奥地利天文学家约瑟夫·冯·利特罗（Joseph von Littrow）提出在撒哈拉沙漠中挖出各种各样的几何图形，然后倾倒大量煤油在夜晚点燃。

两位科学家都认为，地球上的这种“巨型显示器”肯定会引起外星智慧生命的注意。他们推断，这种做法将能传达出我们星球的知识能力。不过，这两个想法最终都没有实施。

共同兴趣

Devito教授认为，首先引起注意，然后展示意义的设想也许是解决问题的最佳方式。也许外星智慧生命也会有类似的想法。为了能够准确地交换彼此感兴趣的信息，两个文明首先必须学习对方的计量单位。

为此，Devito教授和语言学家Richard Oehrle一起开发了一种语言，有望使来自不同恒星系统的文明能够彼此交流各自行星的质量、大气的化学成分或主恒星的能量输出。

当然，这是基于一些假设：

两个文明都会数数和做算术。

两个文明都认识到化学元素和元素周期表。

两个文明都对物质状态进行了定量研究。

两个文明都有足够的化学知识进行化学计算。

潜在的困难

然而，还有几个潜在的困难需要克服。外星种族可能从不同的几何学开始，并从该几何学中得出其运动定律。因此，结果可能与我们熟悉的定理公式存在很大不同。

运动的数学是微分学，在这点上，我们能假设外星文明与我们的相同吗？微分和积分在许多科学领域是非常根本的，很难想象没有它们的科学。但这也可能是人类的一种偏见。即使在像力学这样的基础领域，外星文明的物理学可能也与我们的有所不同。

展现最好的一面

鉴于外星文明理解物理世界，科学家认为我们可以构建用于文明之间交流的语言。无论怎样，数学是必要的。但有一个比较棘手的问题是，如何从数学的讨论转变到文明其他方面的讨论。

我们地球人肯定想把自己展现为一种高度智慧的种族。在把我们最好的一面展现出来的同时，我们希望被看作是一种已经取得了诸多成就的生命形式。但我们要明智地认识到，宇宙还有很多东西是我们不了解的。