数学就像音乐和艺术一样，是人类文明重要的组成部分。一些研究人员认为，外星文明也不例外，他们可能也会读懂甚至熟识数学。如此看来，地球人与外星人沟通应该很有可能是基于数学形式的共享语言。

图森亚利桑那大学数学系的荣誉教授卡尔·德维托（Carl DeVito）由此提出了一种基于普遍科学概念的语言。并在2014年撰写《科学，直播，SETI（探索地外文明的机构）与数学》一书。

图 | 《科学，SETI与数学》

复杂的工程

DeVito重点研究了著名的德国数学家卡尔·高斯（Karl Gauss）的成果，高斯在1820年建议用毕达哥拉斯定理的图形化示范方法显示广袤的西伯利亚森林，作为发射向太空的人类文明信号。

大约20年后，奥地利天文学家约瑟夫·冯·莱特罗（Joseph von Littrow）提出用充满石油的沟壑纵横的撒哈拉沙漠的图像作为文明信号。

二人都认为，代表地球的生存环境的图片信号肯定会引起外星智慧生命的关注。但遗憾的是，这两个想法都没有付诸实践。

重要的共识

DeVito说：“首先要引起对方的注意，然后展示信号意义，可能是最好的解决方式。也许地外文明会有类似的想法。”

DeVito认为，两个星球开展精确的交流取决于科学的信息交流，为此两者必须首先学习对方的测量单位。

为此，DeVito与语言学家R. T. Oehrle共同合作发明了一种语言，认为大气中化学成分或者星球能量输出的差异，可能使得不同星系的文明彼此交流。

DeVito提出，这基于以下假设：

· 两个星球都会一些数学方法和计算；

· 两个星球都认可化学元素和周期表；

· 两者都对物质状态进行了定量的研究；

· 两者都知道应用足够的化学物质进行计算。

DeVito表示，在19世纪人类就知道了这些假设可以通过克、卡路里、温度（开尔文）和压力单位来表示。

潜在的困难

尽管如此，要成功联系到外星文明还有几个潜在的困难。

DeVito举例：外星人可能从不同的几何研究中总结其运动定律。因此可能与我们熟悉的规律大不相同。“运动的数学基础是差分和微积分，差分微积分是许多科学领域的基础，重要性不言而喻（这可能是我个人的偏见）。然而外星人会与我们人类分享吗？” DeVito表示怀疑。

DeVito同样质疑外星人是否具有欧几里德几何的特征。他表示说：“我们当然不知道这些，但是我们应该意识到，即使像力学这样的基础领域，外星人的物理学可能与我们的存在差异。”

同样，在宇宙科学发展中，一个外星文明是否会承认哥白尼提出的太阳系的宇宙学说？这也值得思考。

图丨我们地球人当然希望把自己视为高度智能种族，并把我们最好的一面呈现给外星人（NASA）

最好的一面

DeVito认为，假设外星人具备以上基础，我们就可以建立语言进行交流，那么任何形式的数学都是重要的。

棘手的问题是如何从数学讨论人类文明的其他方面。这一点，跨文化研究者会帮到很大的忙。

DeVito承认，我们地球人希望把自己展现为一个高度智能的种族。我们希望把我们已经取得的成就展现出来。他说：“但是我们要认识到，还有很多要学，这是一个明智之举。”

编辑：王立冬

参考链接：https://www.space.com/37109-making-contact-aliens-language-math.html

-End-

《麻省理工科技评论》2017年度「35岁以下科技创新35人」评选开启，关注报名、评审嘉宾介绍，直播，请点击下图↓↓↓