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“海豚音”將幫助搜尋神秘外星人:外星智能生命模型

“海豚音”將幫助搜尋神秘外星人:外星智能生命模型
2018-05-10 11:00:44 新浪科技

地外文明探索研究所(SETI)天文學(xué)家勞倫斯__多伊爾(Laurance Doyle)使用信息理論分析動(dòng)物通訊交流,,尤其是寬吻海豚的口哨聲,,這將有助于科學(xué)家研究外星人的語言,。

地外文明探索研究所(SETI)天文學(xué)家勞倫斯__多伊爾(Laurance Doyle)使用信息理論分析動(dòng)物通訊交流,,尤其是寬吻海豚的口哨聲,,這將有助于科學(xué)家研究外星人的語言,。

或許研究外星人語言的最好起點(diǎn)是在我們地球的水世界,,否則我們很可能將來自地外文明的首個(gè)“星際問候”當(dāng)成毫無意義的噪音。

或許研究外星人語言的最好起點(diǎn)是在我們地球的水世界,,否則我們很可能將來自地外文明的首個(gè)“星際問候”當(dāng)成毫無意義的噪音,。

新浪科技訊 北京時(shí)間5月10日消息,據(jù)國外媒體報(bào)道,,1961年,,12位專家聚集在美國西佛吉尼亞州綠岸天文臺(tái)(Green Bank Observatory),共同討論搜尋外星人的藝術(shù)和科學(xué),,一個(gè)叫做“海豚序列(Order of the Dolphin)”的團(tuán)體從此誕生了,!該專家團(tuán)體包括涉及諸多科學(xué)領(lǐng)域的杰出人物,其中包括:3位諾貝爾獎(jiǎng)得主,、年輕專家卡爾·薩根(Carl Sagan),,以及一位古怪的神經(jīng)科學(xué)家——約翰·利萊(John Lilly)。據(jù)悉,,利萊非常著名,,他曾試著與海豚進(jìn)行對話。

正是利萊的海豚研究啟發(fā)了這個(gè)研究團(tuán)體的命名,,他認(rèn)為,,如果人類無法與動(dòng)物進(jìn)行交流,分享地球生物的主要進(jìn)化歷史,,那么人類能夠識(shí)別某顆遙遠(yuǎn)星球的信息則是“異想天開”,??紤]到這一點(diǎn),“海豚序列”的專家們開始著手研究人類的海洋哺乳動(dòng)物同胞——海豚,,或許它們能夠告訴我們?nèi)绾闻c外星生物進(jìn)行對話,。

利萊的研究聚焦于物種間通信,地外文明探索研究所(SETI)曾多次探索該領(lǐng)域,,但多次中途停止,。目前,SETI的科學(xué)家再次關(guān)注物種通信,,這一切歸功于信息理論和技術(shù)進(jìn)步的最新應(yīng)用,,例如:鯨類聽覺和遙感技術(shù)設(shè)備(CHAT),這是一種能與海豚進(jìn)行基本交流的水下計(jì)算機(jī)界面,。1999年,,SETI天文學(xué)家勞倫斯·多伊爾(Laurance Doyle)提議使用信息理論分析動(dòng)物通訊系統(tǒng),尤其是寬吻海豚的口哨聲音系統(tǒng),,此時(shí)海豚再次作為外星智能生命研究的一個(gè)重要模型,。

自從利萊進(jìn)行最初實(shí)驗(yàn)以來,研究人員發(fā)現(xiàn)一些物種群體使用的交流方式接近于人類語言的復(fù)雜程度,。是否動(dòng)物通訊系統(tǒng)具有“語言”特征,,有點(diǎn)兒像英語或者漢語,這是一個(gè)倍受爭議的話題,。爭議的關(guān)鍵在于如何界定人類語言的構(gòu)成,。

首先,語言不是天生具備的能力,,而是后天通過文化教育掌握的,。依據(jù)語言學(xué)家的觀點(diǎn),通常情況下人類語言能使人們參考抽象概念或者不存在于當(dāng)前環(huán)境的事物,,創(chuàng)造出新的詞匯,,并且制造出很長的語法句子。多數(shù)研究人員認(rèn)為,,海豚的吱吱叫聲和哨聲缺少許多語言特點(diǎn),。盡管如此,多伊爾辯論稱,,海豚的交流方式仍然可以作為外星人交流的典范模型,。例如:寬吻海豚使用“參考信號(hào)”,這意味著某些通信信號(hào)(聽覺,、視覺或者其它信號(hào))能與環(huán)境的特定方面進(jìn)行對應(yīng),。一些人認(rèn)為,海豚的信號(hào)甚至可用于傳達(dá)情緒、性別或者海豚年齡等信息,。它們的表達(dá)方式——吱吱叫聲和口哨,,可能不像人類語言那么復(fù)雜難懂,但是它們能傳達(dá)抽象信息,。

多伊爾通過求助哈佛大學(xué)語言學(xué)家喬治·齊普夫(George Zipf),,證實(shí)海豚信號(hào)并非隨機(jī)噪音,他發(fā)現(xiàn)海豚語言與人類語言存在驚人的共同之處:在大多數(shù)語言中,,最常用單詞使用率是第二最常用單詞使用率的兩倍,,是第三最常用單詞使用率的3倍,是第四最常用單詞使用率的4倍,,以此類推,。例如:在美式英語中,最常用的單詞是“the”,,第二最常用單詞是“of”,,它們分別占所有單詞使用率的7%和3.5%。

多伊爾說:“滿足齊普夫的法則似乎對研究復(fù)雜交流通信十分有必要,,但這并不全面,。”當(dāng)人類語言單詞在曲線圖上對數(shù)性標(biāo)繪出來,,單詞使用頻率之間的關(guān)系形成的斜率為-1,,齊普爾發(fā)現(xiàn)-1斜率普遍存在于書面和口頭語言中,例如:西班牙語和漢語,。這種關(guān)系符合齊普爾法則。

像這樣的公式可使研究人員區(qū)分隨機(jī)噪聲中的有意義信號(hào),,如果一系列聲音沒有語義,,那么在曲線圖上標(biāo)繪出來就是一條平坦線條,或者斜率為0,,因?yàn)槊總€(gè)單詞都有可能隨機(jī)出現(xiàn),。另一方面,當(dāng)斜率的絕對值超過-1,,則表明單詞使用的冗余度遠(yuǎn)大于人類語言,。

早期研究表明,海豚使用各種各樣的信號(hào)進(jìn)行交流,,但是科學(xué)家無法確定它們是否符合人類語言,。如果進(jìn)行驗(yàn)證,海豚的信號(hào)至少應(yīng)當(dāng)符合齊普爾法則,。為了驗(yàn)證這一點(diǎn),,多伊爾和一些SETI同事研究了來自不同物種的通訊信號(hào),其中包括:松鼠猴、植物棉株,,以及海豚,。最棘手的部分是如何將每個(gè)物種的信號(hào)分解成可分析單位,對于海豚而言,,研究人員發(fā)現(xiàn)它們吱吱聲和口哨聲之間空隙沒有聲音,,之后他們發(fā)現(xiàn)這些聲音的頻率不符合齊普爾法則。

如果海豚以接近人類復(fù)雜性的語言系統(tǒng)進(jìn)行有意義的交流,,這些聲音的頻率將產(chǎn)生-1的對數(shù)斜率,,就像大多數(shù)人類語言一樣。因此,,齊普爾和他的同事們繪制了一組人工飼養(yǎng)寬吻海豚的錄音記錄,,這些海豚從幼年至成年一直處于觀察之中,結(jié)果顯示斜率為-0.95,。齊普爾說:“這意味著‘海豚語言’可能存在語法,。為什么會(huì)存在語法關(guān)系呢?首先,,這種語法關(guān)系能夠使語言交流時(shí)恢復(fù)錯(cuò)誤,,這肯定具有存在價(jià)值。例如:人們通過使用拼寫規(guī)則能夠在一份拙劣的手稿中找到書寫錯(cuò)誤的單詞,?!?/p>

相比之下,松鼠猴的齊普爾斜率從未低于-0.6,,這意味著它們的語言信號(hào)太隨機(jī),,無法顯示語法關(guān)系。對于棉株而言,,它們通過釋放化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行交流通信,,其信號(hào)斜率接近于-1.6,這意味著信號(hào)太過冗余,。

齊普爾和同事證實(shí),,通信信號(hào)存在于一個(gè)復(fù)雜光譜中。這種數(shù)學(xué)工具可能是SETI智能過濾器第一階段,,將有助于天文學(xué)家確定被攔截的宇宙噪音是否具有語言特征,。正如齊普爾和他的同事所說的那樣,或許研究外星人語言的最好起點(diǎn)是在我們地球的水世界,,否則我們很可能將來自地外文明的首個(gè)“星際問候”當(dāng)成毫無意義的噪音,。(葉傾城)

(責(zé)任編輯:路子康 CN078)
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