人类该如何识别外星文明的语言？科学家在座头鲸身上找到答案

人类从诞生之日起，就一直在想，在一望无际的银河系的另一边，是否还有另一个世界，那里草木同样美味，生命繁茂。

在近代之后，人类依然没有放弃对宇宙的探索，一直期望能找到与我们相似的外星生命和外星智慧生命。

对于美国加州山景城SETI研究所的天体物理学家来说，寻找地外智慧生命最根本的前提在于我们如何找到或识别来自外星人的信号。也就是说，我们如何判断捕捉到的信号是来自自然天体还是外星文明？

根据目前的研究情况，宇宙中的窄带宽和快速闪烁的光源信号可能来自非自然物体，而那些宽带宽和较慢的信号通常来自自然物体，例如星云脉冲等在。

关键问题是，即使我们发现了疑似非自然物体的信号，我们又如何确定它属于外星文明呢？要知道人类并没有接触过任何外星文明，根本无法听懂信号中的语言。

你觉得问题进入瓶颈了吗？但这对科学家来说其实不是问题，科学家甚至在座头鲸身上找到了答案。

座头鲸

虽然人类还没有与外星文明进行过交流，但人类显然不是地球上唯一具有交流能力的生物。我们只要研究这些生物的交流方式，就可以对其进行扩展，然后在以后破译外星语言方面给予帮助。

在自然界中，座头鲸是具有强大交流能力的生物。他们在数百万年前就产生了“语言”，比人类还要早。科学家们已经对他们的“语言”有了一定的了解。例如，它们在求偶时会发出低沉的叫声，在狩猎时会发出冒泡的“啪”声，以引诱猎物靠近。此外，在成群结队捕猎时，它们还有专门的语言进行协调和分工。

座头鲸经过长期的观察和研究，科学家们还发现，座头鲸有一个非常有趣的能力——语言抗干扰。

当我们在嘈杂的环境中交流时，会下意识地放慢语速，提高音量，多次重复关键词。

很多时候，这种交流中的大量词语是多余的，可以替换。这样做的目的是即使在交流中由于噪音而漏掉了一些话，也能理解对方的意思。

座头鲸

这种行为也发生在座头鲸身上。当他们在嘈杂的环境中活动时，也会放慢语速并启动“抗干扰”模式。在这种语言模式下，他们之间交换的信息量会损失大约2/5。

这一发现让科学家们很快意识到，座头鲸的语言结构非常复杂，它们可以多次填补缺失的2/5信息。

基于这一发现，SETI的科学家们开始研究三种极度群居、严重依赖语言交流的物种——松鼠猴、座头鲸和宽吻海豚。

SquirrelMonkey

他们的研究主要基于语言学中一个非常基础的理论——齐普夫定律（Zipf'sLaw），即在自然语言数据库中，一个词出现的频率与其位置排名成反比.

这个规则适用于大多数包含字母的人类语言，包括中文、英文、日文、德文等。

根据这个规则，计算单词出现的概率，将它们降序排列并绘制在对数坐标中，可以得到一条斜率为-1的直线。

斜率为-1的线表示一组特定的声音或符号包含足够的复杂性以构成一种语言。通过这个定律，语言学家可以对语言的原始意义单位进行逆向工程。回到正题。在研究过程中，科学家发现松鼠猴和宽吻海豚的语言符合齐普夫定律。复杂的语言系统。

这种复杂度的好处就是在相互交流的时候多了很多的灵活性和容错性，就像有时候一句话少了很多字，但是我们还是可以理解或者猜出这句话是什么想要表达意思。

但是，一旦漏字太多，理解句子的意思就会产生错觉。在绝大多数人类书面语言中，如果一个句子连续缺少9个单词，则构成句子的单词之间的联系将完全消失，读者将无法理解句子的含义。因此，在语言的信息论中，人类的“词熵”为9。因为以人类目前的认知情况来看，即便是发展到对人类来说“神奇”的外星文明，也必须遵守信息论的规则。毕竟，他们和我们在同一个宇宙中。因为不知道核心信号，我们可能无法破译接收到的内容，但可以知道他们通讯系统的复杂程度，从而判断对方是否是智慧文明。

脉冲星的发现者之一JocelynBell

1967年，两位天文学家通过周期性的无线电波，首次在宇宙中发现了脉冲星。但一开始他们并不知道这种无线电波来自脉冲星，而是怀疑它来自一个非常先进的外星文明，所以他们称之为“小绿人”。经过对这个脉冲信号的分析，科学家们计算出它的斜率约为-0.3，这与我们所知道的任何语言都不一样，而且显然不是某种未知语言。

此外，科学家们还发现，所有的脉冲信号都不具备条件概率结构，因此基本可以断定它们不是来自更高级别的外星文明。

现在，人类还在研究其他物种的语言。或许在不久的将来，我们就能利用这项研究破译来自数亿光年之外的问候语。