数学或许可以成为与外星人交流的最佳语言

我们已经在说同样的语言，那就是数学。人们经常称数学为“宇宙的语言”，这并非没有道理。

如果我们都说同一种语言会更好吗？

作为一名数学家，我想说的是，我们已经在说同样的语言，那就是数学。人们经常称数学为“宇宙的语言”，这并非没有道理。数学在任何文化、国家、社会、种族、宗教甚至任何星球上都是普遍的。想想看，我们都知道1+1 = 2，这是一个没有任何争议的说法，既没有误读，也没有误解。如果我有一个东西，然后加上另一个东西，我有两个东西。这在整个宇宙的任何语言中都是一样的。

有些人可能会质疑数学是否真的是一门语言。要回答这个问题，必须仔细考虑如何定义一种语言。

也许说语言是一种交流方式？当然，数学是——它以简单易懂的方式传达复杂的思想和模式。还是语言文字、文字、符号？数学包括数字、运算符(如加法、减法、乘法和除法)和变量(如x-y图或代数方程)。还是语言是传递信息的一种方式？数学方程可以在非常小的空间里包含惊人数量的信息。

以毕达哥拉斯定理(毕达哥拉斯定理)为例，哪一个更容易理解:A+B = C，或“直角三角形的两条直角边的长度的平方等于斜边长度的平方”？数学不仅是一种语言，我甚至认为它是一种极端的语言。它简单、简洁、有效。由于这些和许多其他原因，它可能是地球上最容易理解的语言。

宇宙思维的语言

数学是一种普遍的共同语言，它包含了许多出现在几乎任何数学分支中的共同思想。以π为例，它可以告诉你如何找到圆的周长(2πr)，它也出现在三角函数中(sin.π= 0)。然而，我最喜欢的π在数学中无处不在的例子与下面的和有关:

1+ 1/4 + 1/9 + 1/16 + 1/25 +…

有数学思维的人会注意到这些总和是有规律的。每个数字等于1除以一个平方数，平方数随着每个项目的增加而增加。1/1 = 1，1/2 = 1/4，1/3 = 1/9，等等。如果这个和一直相加，答案会是什么？我们已经添加了越来越多的项目，但每个新添加的项目越来越小。总和的答案是π/6(这可以通过数学本科课程中的数学技术得到证明，但让我们先不要担心细节，而要享受它的美)。

除了真正的普遍性，数学还能帮助我们更好地理解宇宙。你可能听说过爱因斯坦的广义相对论，这个理论描述了空间和时间是如何被质量和能量弯曲的。

爱因斯坦场方程

或者你听说过量子理论——一种物理学家理解存在于原子之间的微小世界的方法。

薛定谔方程

你一定听说过，重力是一种无形的力量，它将我们拉向地球的中心，并使我们的星球围绕太阳转。

牛顿重力定律

这些例子代表了我们目前对宇宙的理解和解释中三个最基本和最重要的思想。他们有什么共同点？它们都可以用方程式来描述——也就是数学。

物理学家要做的是检验这些理论是否真实，但他们要检验的是数学描述。以牛顿万有引力定律方程为例，描述了两个物体之间的引力取决于两个物体的质量(m，m)，它们之间的距离(r)和万有引力常数(g)。

因为数学允许牛顿运动定律以这种方式表达为一个方程，物理学家可以通过实验来测量和测试它，看看它是否真的正确。例如，物理学家可以测量两个物体之间的引力强度是否会随着物体质量的减小而减小，或者是否会随着物体之间距离的增加而减小。没有一个明确的方程式，物理学家很难知道要测试什么。

与外星人交流

说到引力和旋转行星，我想问这样一个问题:如果你能和外星人交流，你会给他们发什么？

首先，所谓沟通，我的意思是有一个渠道来发送信息，他们是否能理解信息取决于你选择发送什么。音乐？文学？艺术？地球历史概要？这要求他们理解我们的口头或书面语言或我们的文化。

也许你可以发送没有歌词的音乐，但是你会发送什么样的音乐呢？亚马逊雨林部落鼓的节奏与贝多芬或莫扎特的经典作品非常不同。此外，无论如何，要真正理解和欣赏音乐，首先必须了解产生音乐的文化。

还是你想送些更科学的东西？像人骨，还是植物种子？虽然这可能会减少理解我们的语言和文化的需要，但地球上的生物不太可能与外星人看到的任何东西相似，这使得很难找到共同点。

当然，这些问题没有正确或错误的答案，但是我们可以做的是通过理性的逻辑思维来最大化成功沟通的机会。地球上最常见的东西是什么？除了我们自己的星球，还有什么我们知道的在其他地方仍然有效的东西吗？什么是真正常见的？显然，我暗示的答案当然是数学。

在其他恒星系统中，这些行星也在重力的作用下围绕它们的恒星运行。那里的重力和地球上的一样。不仅如此，我们还有一种简短的语言来表达这一事实。牛顿万有引力定律方程是真正普遍的。可能存在使用不同符号的问题。例如，我们选择G来代表引力常数，因为它是我们字母表中固有的。或者数字可能会不同。我们以10为基数(十进制)，因为我们的手指数是10，我们与之交流的外星人可能有7根触角，所以他们可能以7为基数。但关键是这些问题能够被克服和解决。万有引力永远是万有引力，这意味着牛顿定律——更重要的是，描述万有引力的数学方程永远不会改变。

数学远非完美，但它可能是我们进行卫星外通信的最大希望。

原标题:与外星人交流的最佳语言是什么？》