蜜蜂可能会告诉我们是否可以用数学与外星人交流

人类一直对空间.我们经常质疑自己是否孤独于宇宙。如果没有,智能生命是什么样的?外星人又会如何交流?

可能性关于外星生命的描写基于科学证据.但恒星之间的旅行距离极为遥远。如果我们真的联系外星人,很可能是通过长距离通信,我们最近的邻近恒星距离4.4光年。

即使乐观,任何往返通信也可能需要超过十年。

相关报道:与外星文明的首次接触可能会“吵闹”。原因如下。

当我们没有共同语言时,这怎么可能成立?那么,想想我们如何与地球上那些思想与我们截然不同的生物互动:蜜蜂。

尽管人类和蜜蜂的大脑差异巨大,我们都能做数学。正如我们在一份新报纸发表于该杂志列奥纳多我们的思想实验支持了这样一个观点:数学可能成为一种“宇宙语言”的基础,未来可能用于星际间的交流。

数学作为科学的语言

数学作为普遍性的观念并不新鲜。17世纪的伽利略·伽利莱描述宇宙作为一本“用数学语言书写的宏伟著作”。

科幻小说也长期探讨数学作为一种通用语言的理念。在1985年小说和1997年电影中联系方式外星人通过无线电信号发送的重复质数序列与人类联系。

三体问题刘慈欣改编的小说,通过电子游戏实现了外星人与人类之间的沟通,解决一个数学问题。

数学也出现在1998年出版的一篇中篇小说中,作者特德·蒋你的人生故事该剧被改编成2016年电影《降临》。它描述了拥有非线性时间体验和相应不同数学表述的外星人。

真正的科学努力也涉及数学和数字。封面金唱片1977年,随旅行者1号和2号太空探测器发射,这些都刻有数学和物理量,旨在“向外星人传达我们世界的故事”。

1974年阿雷西博广播电讯被传送到太空的由1679个零和一组成,负责传达数字1到10以及构成DNA元素的原子序数。2022年,研究人员开发了二进制语言旨在向外星人介绍人类数学、化学和生物学。

这个金铝盖设计用来保护旅行者1号和2号“地球之声”镀金唱片免受微陨石轰击,同时还承担了第二个目的,为探测者提供了使用二进制算术和数字播放唱片的钥匙,以及解释过程的原理图。(NASA/喷气推进实验室)

我们如何测试一种没有外星人的通用语言?

一个拥有两根触角、六条腿和五只眼睛的生物听起来像外星人,但它也描述了蜜蜂。(科幻小说当然有想象的”昆虫型“外星人。”

蜜蜂和人类的祖先在6亿多年前分化,但我们都拥有交流、社交能力和一定的数学能力。自从分道扬镳后,蜜蜂和人类各自独立发展出了在复杂社会中有效但不同的沟通与合作方式。

人类已经发展出语言。蜜蜂进化出了摇摆舞——这能传达食物来源的位置,包括距离、方向、与太阳的角度以及资源的质量。

由于我们与蜜蜂的进化差异巨大,以及大脑大小和结构的差异,蜜蜂可以被视为一种存在于地球上的昆虫类外星模型。至少在我们的思想实验中是这样。

蜜蜂与数学

在2016年至2024年间的一系列实验中,我们探讨了蜜蜂学习数学的能力。我们与自由飞行的蜜蜂合作,它们选择定期来访并参加户外数学测试,以获得糖水。

测试过程中,蜜蜂表现出简单加减法的求解,将数量分类为奇数或偶数,以及对 的排序量物品,包括对”".蜜蜂甚至展示了用数字连接符号,这很简单,就像人类学习阿拉伯和罗马数字一样。

蜜蜂已经展示了学习简单算术的能力,并能完成其他数值奇观。(斯嘉丽·霍华德)

尽管蜜蜂的大脑微型,但它们已展现出初步的数学能力,并学会用量解决问题。他们的数学能力包括学习加减一,这为更抽象数学提供了起点。理论上,加减一的能力使蜜蜂能够表示所有自然数。

如果两个被视为陌生物种——人类和蜜蜂——能够进行数学,以及许多其他动物,那么数学或许可以成为一种通用语言的基础。

如果确实存在外星物种,并且他们的大脑足够复杂,那么我们的研究表明,他们可能具备数学能力。另一个需要回答的问题是,不同物种是否会发展出类似语言方言的数学方法。

这些发现也有助于回答数学是否完全是人类构造,还是智力的产物,从而具有普遍性。

斯嘉丽·霍华德,生物科学学院研究员,莫纳什大学;阿德里安·戴尔生理学系副教授,莫纳什大学, 和安德鲁·格林特里量子物理学教授及澳大利亚研究理事会未来研究员,皇家墨尔本理工大学

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