关于宇宙文明间的交流问题

zacharyt

目前绝大多数的科幻小说都是假设宇宙文明之间交流无障碍. 外星人出现之后都非常识相的说一口流利的普通话, 绝对不会一不小心学个方言什么的.

可是事实上事情远非这么简单. 即使是最基本的信息. 在没有共同文化的情况下只能是鸡同鸭讲. 而且宇宙空间的交流成本非常高昂, 两个文明之间的交流次数可能受距离限制而十分有限. 想象你突然被扔在一个语言不通的环境, 然后你每次说话别人要几十年才能听到, 然后他的回答还要等几十年, 而且你基本上肯定听不懂, 这个情况就跟宇宙间的信息交流相似.

唯一的解决办法就是从基础构建出一门新的语言来适应这种环境. 这个在思维上不能有局限性. 这种信息的传播与其说是交流, 不如说是一种展示. 收到信息的人要从整个信息当中得到一个整体的概念, 就好象考古学家观察恐龙化石的情况, 虽然骨头本身不是信息载体, 我们却可以从中得到关于当时环境的信息.

在宇宙背景下, 这种信息需要凭借比化石还基础的媒介. 目前公认的方法是借助数学.

这里说的不是向整个宇宙广播微积分定理. 而是借助数学传递抽象的概念, 即跳过语言直接传达语言所表达的概念本身.

这个方法需要借助一些认知学上的理论. 比如说, 你要解释"光明"这个概念, 要从何说起呢?

首先你要解释"看"的概念, 或者展示出来. 这一点就需要描述人眼结构的物质基础, 即化学元素. 想象一个生物学家研究蛇的红外感知, 虽然我们看不到红外线, 但是如果一条蛇在无光的环境下接近猎物, 我们就能够理解蛇的感知概念, 即"类似于看见的一种感知". 对于更奇特的过程, 我们可以抛开类比, 而直接机械化的描述一个过程, 比如潜艇上的声纳系统.

所以一旦我们完整的描述了眼球的结构和大脑的大致功能, 一个星际文明可以像分析工程设计图一样分析"看"的概念.

这一点从技术上是可行的, 从数学角度讲, 就是一个3D建模的人体物质构成, 解析度不用超高, 能理解基本功能就可以, 信息量可能只有几个MB.

描述物质也很简单, 直接用原子质量编号就可以, 再附加上海量的基本化学反应用来验证解密就可以了.

比如说简单的燃烧反应: C + O2 = CO2

如果用111111做分隔符, 这个化学式可以表示为 1 6 2 8 111111 688, 转成二进制加上占位符: 000001000110000010000100111111000110000100000100. 当然编码可以更复杂一些, 不过基本结构不会变. 这时候接受到信息的文明可以对比自己手上的元素表猜测出化学元素的对应码, 剩下的就是靠他们已知的化学验证了.

用化学元素(物质)配合3D模型(空间), 很多信息就可以传递出去, 比如说地球的模型, 从地核内的金属动态到表面的海洋, 这样的信息等于是给考古学家一块化石, 剩下的就是让他研究这块化石上面携带的信息.

再回到"光明"这个概念上. 在看的基础上, 光明可以通过类比法来阐述. 类比法(induction)基本上就是一个婴儿的学习过程. 只要创造出大量的情景加以区别, 就可以阐明概念. 比如说:

光明
眼前有燃烧; 是
眼前有行星; 是
眼前有反射光; 是
眼前有非反射物体: 否
眼睛结构被破坏: 否

这样的情景一直累加, 就有可能通过类比排除说明光明的概念, 虽然解读信息的文明可能连眼睛都没有, 就像我们看不见红外线, 却可以理解蛇的行为一样.

zacharyt

敲了不少, 基本就这个意思, 还有些零碎的结构问题是语言学上面的, 总之有了基础剩下的架构问题.

gunner

姜饼，俺来告诉你怎么跟外星生物交流
开始只用一句：fuxk u！
狂轰滥炸之后，我们会建立殖民地，开办学校，教当地生物学习我们的语言，如果这生物没有嘴，咱们就给它们做点机械改造，加个音响翻译器啥的。当然，这些个翻译器也是当地劳工制作的。成本不高。或者干脆给它们大脑植入个芯片，这个芯片是个存储器，里面全是人类文化，直接亮瞎它们。虽然可能会有很多当地生物由于受不了突如其来的异端文化导入，直接挂掉，但是俺相信，会有幸存下来的。

向日葵

鲁文基系列小说有一集讲的就是鲁老头和一个金字塔形的外星生物用基础数学的方式构建联系

wywzxxz

那么如何描述上帝…
俺觉得姜饼你这样是要求对方实现人类文明已发现的所有可再现成就---特指基本化学里的成就。且不说解析所用的时间及是否安全这样的问题，稍微复杂点的概念物理就很难描述。推，拉如何定义呢？恩可以用远近来表示。远近呢？恩，距离？距离又怎么表示呢？# *@"''总归有一个原点，这个原点一般是生理。姜饼你想用再现婴儿学习的过程来当原点。问题是外星婴儿和人类婴儿的认知模式很可能完全囧异…结果大概就是外星人依靠通讯获得了大量化学知识但是对其他部分头绪全无

saviliana

所以实际上在宇宙中数学并不是万能的（你不能用十进制去给一个用四十三进制的文化说话，反之亦然，而且很多文明连数学的概念都没有，但他们就是能造出意想不到的现象），反而是波，尤其是声纹类的波型更热门，数学不能表达的情感，声纹可以，光波也一样，大小，压力之类的震动波也是不错，宇宙现在公认的交流波是一种混合波型，就算你的种族什麽器官都没有也能有感受到对方的存在和基本想法。

吸血鬼王

用数学语言沟通咩？

gunner

好了，语言不通，还是用马戏团训练动物的方法吧，皮鞭加肉干

wywzxxz

另外编码不是万能的，信息体积极为客观。人类基因组的数据量大概有4G。这其实只选取了我们感兴趣的那3万左右。其他在人体中飘来飘去的DNA、RNA（例如线粒体的）压根就没管。
就这个样子，对其施以最简单的处理——允许适配数很小的模糊查询，也是非常慢的。而且从计算理论上可以轻易证明其是NPC的。如是在物理定律一致的其他星球来说，如果他们不能操纵质子的话，那么他们的计算机质多也不过比我们的计算机快千倍左右。也就是说施以非常简单原始的处理——全功能模糊查询刚刚能秒出罢了。
况且G只是一个很小的单位。普通射击游戏仅为了搭建一个大致看的过去的小房间就得消耗10G左右的存储空间，而其只不过描述了物体的表面而已。描述一根木棒为什么会从中断裂、或者研究地球为什么不会解体这类的问题需要详细的描述物体的内部，其空间消耗大概是size的平方(4/3piR^3/ 4PiR^2)。考虑到需要在这个模型施以指数级算法。就1000倍运算能力加一估计的话，如果我们现在不能模拟一根针的全部物理特性的话，那么他们也甭想研究火柴的。
之前已经说过了，由于种族间缺少共性，而我们又不能完善完善的对自己的思维建模，所以只好丢纯素材让他们自己猜。然而不幸的是，即使他们能正确识别我们的素材，他们也将在解析中耗尽自己的一生……（甚至是A^B^C^D^E生。要知道近50年内DNA测序技术突飞猛进产生了大量有效数据，然而悲剧的是人类却近乎难以分析这些数据。）
所以说现在这种传图片或者传音频这样的方式蛮好的。起码遇到能看或者能听的种族其能快速识别……利用无线电（也就是如萨娜所说波……）传送原始BMP格式的图片也挺不错。
具体格式是这个样子的。 1黑0白。行换行连续短黑。片换行连续长黑。
具体看上去是这个样子的（请无视换行）
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白熊1

经过不断的学习，已经能够和猫猫狗狗做最初级的交流了。猫和狗的表达方式不同，猫有猫语，狗有狗语。

上一次和野猫交流的成就是，告诉它继续趴着休息，不用躲避，我只是路过。那猫看了看咱，就停下来不跑了。

bxl

心灵感应.......

rayman.rr

引用第2楼gunner于2012-12-28 12:51发表的  :
姜饼，俺来告诉你怎么跟外星生物交流
开始只用一句：fuxk u！
狂轰滥炸之后，我们会建立殖民地，开办学校，教当地生物学习我们的语言，如果这生物没有嘴，咱们就给它们做点机械改造，加个音响翻译器啥的。当然，这些个翻译器也是当地劳工制作的。成本不高。或者干脆给它们大脑植入个芯片，这个芯片是个存储器，里面全是人类文化，直接亮瞎它们。虽然可能会有很多当地生物由于受不了突如其来的异端文化导入，直接挂掉，但是俺相信，会有幸存下来的。

长官，被逆推了咋处理？

saviliana

打不过的话那就加入他们！
话说其实宇宙中的大多数势力根本不在乎你家在哪里，倒不如说现在的侵略啊，基本上就和小屁孩往警车扔石子没两样，顶多就是把侵犯来袭的那个部队打掉，然後派个看起来像是来犯者种族的无人机外交队往来犯者家里报告警戒索赔一下（地球的国联有交流的，所以放心，不会有什麽外星灭绝计划），然後该干吗干吗去，再多就是给开个游览团派人下去用光影效果十足但是威力全无的玩意给玩几天，不过那种事情好久没发生了（对地球的游览团的话上一次记得是在六百多年前？谁管他呢，反正我不在意那种事）

zacharyt

引用第10楼bxl于2012-12-28 16:42发表的  :
心灵感应.......

嘿嘿, 这个也是科幻常用的金手指.

我简单解释一下, 这个语言在说明抽象概念的时候会有困难, 比如说"自由", 不过如果我们自己思考一下, 这个不是语言的问题, 而是我们自己的思维和文化问题. 在宇宙空间的交流中, 最好的方法就是避开所有类似的词汇. 比如: 白日依山尽. 在宇宙语言中基本上的意义就是: 我们所在星系的恒星从我们所在的行星表面角度来看正在被地表的不规则隆起遮挡.

当然从诗意的角度这毫无意义, 不过这样的简陋语言已经能够传达相当多的信息了.

比如说你想表示自己的攻击性. 在缺乏代词的情况下就可以描述自己对其他生物做过的残暴事情, 并且突出你以此为乐的情况, 基本上就是侧面描写一个连环杀手. 在被解读的过程中, 这个消息自然会被重视, 因为类比排除掉了大多数其他可能的意义.

zacharyt

引用第4楼wywzxxz于2012-12-28 13:17发表的  :
那么如何描述上帝…
俺觉得姜饼你这样是要求对方实现人类文明已发现的所有可再现成就---特指基本化学里的成就。且不说解析所用的时间及是否安全这样的问题，稍微复杂点的概念物理就很难描述。推，拉如何定义呢？恩可以用远近来表示。远近呢？恩，距离？距离又怎么表示呢？# *@"''总归有一个原点，这个原点一般是生理。姜饼你想用再现婴儿学习的过程来当原点。问题是外星婴儿和人类婴儿的认知模式很可能完全囧异…结果大概就是外星人依靠通讯获得了大量化学知识但是对其他部分头绪全无

物理的概念比较困难, 经典物理可以用类比法, 太深的理论就直接省了. 你别笑, 在人类文明当中, 实际情况就是这样. 现在很多人(甚至不能说多数人)能够理解"力"和"能量"的概念, 不过"角动量""波方程"这些现代物理的基本概念跟"上帝""天使"就差不多了. 一句话, 人都搞不明白的玩意没必要往宇宙里面发.

距离可以用相对量. 然后相对基本原子的积分半径就很容易换算了.

之所以选用基本原子, 因为这个是我们一直唯一可能的宇宙度量衡. 通过原子, 质量, 长度, 时间, 相对运动都可以得到很好的描述. 当然这个其实要求接收者的相关知识, 或者通过研究能够破解相关知识. 不过考虑到接收信息的成本, 这个要求也不算非常高.

意外感染

其实一组素数就可以了。

saviliana

素数不是个可行的办法，这已经被无数宇宙文明证实的事，不是每个文明都有素数的概念的。（即便是地球人类，在20世纪前也是没有素数概念）

意外感染

所有20世纪以前的数学家若听到这话非得气活过来，首先跳出来的就是欧几里得。

saviliana

嘛，素数概念开始应用在科研上是19世纪中期的事，再往前谁敢说整体科学界有应用过这个概念来着？要说广泛应用的话还得要说一战後吧…那已经是20世纪初了。

意外感染

喂，先不说啥时候广泛运用的，从15楼的“概念”到17楼的“应用”，你这跳跃幅度太快了吧，真是隔楼如隔山。