坦率地說,為外星人情報設計信息的第一個嘗試是徹底失敗。1960年,行星天文學家弗蘭克·德雷克(Frank Drake)首次從西維吉尼亞州格林班克的射電天文臺搜尋地外情報。被稱為奧茲瑪計劃(Project Ozma)的德雷克(Drake)在四個月的時間裡每天花費幾個小時,聆聽附近兩顆恆星的智能生命跡象。
當Drake拔掉Ozma項目時,他還沒有發現任何證據表明他的恆星目標周圍有生命。回想起來,在這些恆星周圍發現生命本來是一個偶然的巧合,但德雷克的無能為力的搜尋提出了關於尋找外星情報的未來的嚴峻問題,即搜尋是否有任何未來。
在「 奧茲瑪計劃 」之後,德雷克(Drake)在格林銀行(Green Bank)舉行了一次會議,並邀請了來自各個領域的少數美國著名科學家討論尋找外星情報或SETI的問題。與會者中有年輕的行星科學家卡爾·薩根(Carl Sagan);綠岸天文臺臺長奧託·斯特魯夫(Otto Struve),也是最早嘗試估算外星生命發生率的人之一;發明家Barney Oliver,後來撰寫了NASA關於SETI的第一份報告;化學家梅爾文·卡爾文(Melvin Calvin),在為期三天的會議期間,他將獲得諾貝爾獎。
第一次接觸:如果我們發現外星生命,該怎麼辦?外星人聯繫:英國人選擇政治家而不是政治家進行首次聯繫我們如何能與外星人流利交談?綠岸峰會是SETI歷史上的一個裡程碑事件,它將決定未來幾十年的研究方向。會議最引人注目的產品之一是著名的Drake方程,該方程可用於估計宇宙中智能生命的概率。但是在歷史性會議之後的幾個月裡,德雷克意識到,如果SETI成功並檢測到來自外層空間的信號,這將引發一個在會議上被忽略的嚴重問題:如何設計響應。
因此,德雷克著手設計一種實驗性的星際電文,目的是將其發送給綠色銀行的參與者進行測試。該消息由可排列的551個二進位數字字符串組成,以使它們的位置形成圖片。551是半素數,這是Drake希望不會逃脫外星人或他的人體測試對象的設計特徵。
該數字用作有關如何排列位串的指導手冊,以使其形成19 x 29的陣列並顯示消息中包含的圖片。這些圖片描繪了諸如數字和人物之類的事物,但是許多圖片需要大量的想像力解釋。但是,如果有人能破譯密碼,德雷克認為這將是九個人最充分地考慮到地外交流挑戰的地方。
因此,德雷克(Dreake)通過郵寄方式向綠岸(Green Bank)與會者發送了他的原型星際電文,並作了簡短介紹:它包含551個零和一。這是什麼意思?」
德雷克只收到了他的原型星際消息的一個答覆。它來自惠普實驗室主任巴尼·奧利弗(Barney Oliver),他用自己的半素二進位字符串回應。德雷克(Dreake)將奧利弗(Oliver)的回覆轉換為點陣後,他發現其中包含「簡單而鼓舞人心」的信息:一張馬提尼酒杯的圖片,裡面裝有橄欖。儘管奧利弗(Oliver)知道德雷克(Drake)消息的格式,但他甚至連簡單的編號方案都無法解釋。
然而,綠色銀行的與會者無法解讀德雷克的實驗性星際信息並不是出於缺乏理智的考慮。德雷克後來將該信息發送給了幾位諾貝爾獎獲得者,他們要麼根本無法解密,要麼做出了錯誤的解釋。例如,一位物理學家將二進位字符串解釋為描述電子在鐵原子中的位置的量子數的近似值。直到Drake將消息提交給業餘密碼破解者的雜誌時,布魯克林的一位電氣工程師才寫信給他,並證明他已經正確地解密了大部分消息。
鑑於某些最聰明的地球人在試圖解讀德雷克的信息時遇到了困難,因此,似乎不太可能有一個外星人的情報取得更好的進展。對於那些試圖設計星際信息的人來說,德雷克失敗的實驗仍然是一個有啟發性的例子,因為它引起人們對困擾人類認知和交流的眾多潛在慣例的關注。儘管Drake的原型消息確實是1974年從Arecibo射電望遠鏡廣播到太空的第一條消息的基礎,但隨後的星際消息的設計卻要複雜得多。
大約在德雷克(Drake)散布Ozma項目的細節的同時,荷蘭數學家漢斯·弗洛伊登塔爾(Hans Freudenthal)也被星際通信問題所困擾。1960年,弗洛伊登塔爾(Freudenthal)出版了《林瓜宇宙》(Lingua Cosmica):《宇宙交往語言的設計》,這被廣泛認為是專門為外星人交流而設計的第一語言。
與Drake的標誌性信息不同,Freudenthal的系統稱為Lincos,在很大程度上是象徵性的。該語言基於弗洛伊登塔爾展示的形式邏輯和基本算術基礎,可以用來討論從基本的科學事實到人類社會規範的細微差別的一切。
Lincos的設計直接源於Freudenthal的地球數學教學法。反對所謂的「新數學」(一種新的數學教育方法)的強烈反對者,弗洛伊登塔爾倡導建立以日常經驗為基礎的數學課程表,該學生可以在不知道公式的優點的情況下背誦公式。因此,弗洛伊登塔爾的星際通信系統避免了完整的形式化,而是試圖通過示例的方式近似自然語言並教授外星人。
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思想實驗:如果外星人聯繫我們會發生什麼?外星人入侵(各種)!電影中10個最友好的外星人它來自銀幕之外!電影中的外星人弗洛伊登哈爾沒有活著看到林科斯傳到太空,但他的外星語言被用作新千年前後向宇宙廣播的兩條信息的基礎。這些傳輸稱為Cosmic Call消息,分別在1999年和2003年發送到少數幾個恆星目標。
這些傳輸的核心是由Yvan Dutil和Stephane Dumas設計的一種語言系統,這兩個物理學家對地球外生命的可能性很感興趣。他們的信息來自Lincos,由數十個以位圖表示的獨特字符組成。在進入更複雜的主題(例如有關太陽系中地球和其他行星的科學事實)之前,「宇宙呼叫」消息使用這些字符來引入數字。
儘管弗洛伊登塔爾(Freudenthal)的林科斯(Lincos)具有獨創性,但他試圖近似自然語言的隨意性,導致了複雜而笨拙的交流系統。當涉及星際消息時,最好使事情儘可能簡單,以使消息更有可能被外星接收者理解。在這方面,荷蘭天文學家和計算機科學家亞歷山大·奧爾隆格倫(Alexander Ollongren)最近開發的第二代通用語言是一種明顯的進步。
如果Freudenthal的Lincos在星際消息的設計中標誌著「符號轉向」(以前幾乎完全基於圖標和圖像),那麼可以說Ollongren是計算星際消息的始祖。
Lincos 2.0是Ollongren在其2013年的書《Astrolinguistics》中詳細描述的,它基於lambda微積分和歸納構造的微積分。這兩種形式邏輯系統是地球計算機革命的核心,雖然聽起來很複雜,但它們無疑會為外星訊息提供很大的清晰度。
例如,lambda演算是一種邏輯系統,它能夠僅使用少量符號來描述對象之間的任何數量的關係。描述對象之間的複雜關係涉及簡單的通用聲明的組合,而不是整個語言,在該語言中,每個對象都具有唯一的名稱。同時,歸納法構造的演算允許在系統本身內證明數學陳述。
這是星際消息的寶貴設計特徵,因為外星人將能夠自行確定它們是否已經對消息進行了正確的解釋,而不必向地球發送消息並等待響應。
Ollongren的第二代Lincos最能描述星際通信的元語言。這個想法是要發送一條包含一本用自然語言寫成的書的消息,並使用Ollongren的Lincos作為使用形式邏輯描述該書內容的一種方式。如果外星接收者的機器比肉體更多,則此方法將特別有用,因為Lincos 2.0根源的邏輯系統也是地球上許多編碼語言的根源。
這些只是德雷克(Drake)首次掃描宇宙以尋找智能生活跡象以來半個世紀以來發展起來的幾種外星語言。在我們收到地球上的外星消息之前,必須根據有根據的猜測來設計每個星際通信系統。也許ET會更傾向於響應我們已經發送到太空的音樂信息,而不是基於邏輯的信息。
在我們達成第一次接觸之前,我們無法確定潛伏在宇宙中的是什麼。但是,正如Drake的早期原型可以提醒我們的那樣,地外語言的設計仍然是一個富有成果的研究領域-即使僅僅是因為它可以教給我們關於我們自己的知識。