為什么數學可能是與外星文明交流的最好語言？

如果未來有一天我們聯系上了智慧的外星生命，那我們該如何與他們溝通呢？對此，有科學家認為，地球人與外星人之間的溝通應基于數學——算術上的問候，這是一種共同的語言。因為正如音樂和藝術一樣，數學是我們人類的一部分。對外星文明而言，數學也應該是可以理解的，這能使彼此建立起星際之間的交流。

亞利桑那大學的數學系榮譽教授Carl Devito提出了一種基于合理的通用科學概念的語言，他在2017年天體生物科學大會上詳細介紹了他的工作。

人類可以設計一個吸引注意力的信號，讓其他文明很容易看出這是出自智慧生命之手。然而，這其實是一個復雜的問題。Devito教授著重提到了德國著名的大數學家卡爾·高斯（Karl Gauss）。高斯在1820年曾設想過這樣的實驗，通過在西伯利亞森林大面積種植按一定圖形排列的植物來證明 “勾股定理（畢達哥拉斯定理）”。大約20年后，奧地利天文學家約瑟夫·馮·利特羅（Joseph von Littrow）提出在撒哈拉沙漠中挖出各種各樣的幾何圖形，然后傾倒大量煤油在夜晚點燃。

兩位科學家都認為，地球上的這種“巨型顯示器”肯定會引起外星智慧生命的注意。他們推斷，這種做法將能傳達出我們星球的知識能力。不過，這兩個想法最終都沒有實施。

共同興趣

Devito教授認為，首先引起注意，然后展示意義的設想也許是解決問題的最佳方式。也許外星智慧生命也會有類似的想法。為了能夠準確地交換彼此感興趣的信息，兩個文明首先必須學習對方的計量單位。

為此，Devito教授和語言學家Richard Oehrle一起開發了一種語言，有望使來自不同恒星系統的文明能夠彼此交流各自行星的質量、大氣的化學成分或主恒星的能量輸出。

當然，這是基于一些假設：

兩個文明都會數數和做算術。

兩個文明都認識到化學元素和元素周期表。

兩個文明都對物質狀態進行了定量研究。

兩個文明都有足夠的化學知識進行化學計算。

潛在的困難

然而，還有幾個潛在的困難需要克服。外星種族可能從不同的幾何學開始，并從該幾何學中得出其運動定律。因此，結果可能與我們熟悉的定理公式存在很大不同。

運動的數學是微分學，在這點上，我們能假設外星文明與我們的相同嗎？微分和積分在許多科學領域是非常根本的，很難想象沒有它們的科學。但這也可能是人類的一種偏見。即使在像力學這樣的基礎領域，外星文明的物理學可能也與我們的有所不同。