如果人类曾收到来自智能外星人的信息,最大的挑战可能不是他们有多远,而是如何进行沟通。我们最近的恒星系统距离地球超过四光年,这意味着即使是一个简单的问题和回答,也可能需要十多年。
在这种情况下,口头语言、手势和文化符号都将毫无用处,因为这些只有在双方共享相同的生物特征和经历时才有效——这种条件在不同星球上进化的文明之间是不存在的。
那么,什么能把外星人和我们连接起来呢?一项新的研究表明,答案是数学。研究人员认为,数学可能是宇宙中智能生物能真正共享的少数几样东西之一。他们甚至在蜜蜂身上进行了这一理论的测试,结果令人惊讶。
在我们的研究中,我们讨论了‘如果人类、蜜蜂和其他非人类动物拥有或能获得数字概念,数学是否可以作为一种通用语言的模型’的可能性,”研究作者提到。
蜜蜂能理解和学习基本数学
我们没有外星人可以用来测试一种通用语言。那么,如何检查像数学这样的东西是否真的超越了物种?这项研究的研究人员通过观察地球上最像外星人的智慧之一——蜜蜂,采取了一个创造性的方式。
人类和蜜蜂在超过6亿年前分化自一个共同的祖先。它们的大脑在大小、结构和功能上差异很大。我们依赖口头和书面语言,而蜜蜂则用著名的 摇摆舞 来交流,这是一种通过身体动作编码食物来源信息的方式——包括方向、距离、相对于太阳的角度,甚至质量。
尽管有这些差异,这两种物种都生活在复杂的社会中,并互相交流有意义的信息。“蜜蜂和人类之间隔着超过6亿年的进化,但在交流、合作和数学能力上却有相似之处,”研究作者说。
在2016年至2024年间,研究人员对自由飞行的蜜蜂进行了系列实验。在这些实验中,蜜蜂被训练去看显示不同数量形状的简单视觉展示。根据任务的不同,某些颜色或符号作为指令。
例如,一种颜色意味着加一,而另一种意味着减一。如果蜜蜂选择了正确的答案,就会得到糖水;如果没有选择正确的答案,就不会得到奖励。在多次试验中,蜜蜂学会了规则,开始将其应用于之前没见过的新情况,并表现出显著的基本数学能力。
实验表明,蜜蜂能够进行简单的加法和减法(具体是加一和减一),理解零的概念,排序数量,知道哪个组的物品多或少,将数字分类为奇数或偶数,并学习把符号和数字联系起来,类似于人类学习数字1、2、3的方式。
数学与外星交流的联系
这些结果让人感到惊讶,因为蜜蜂的大脑只有不到一百万个神经元,而人类的大脑大约有860亿个神经元。不过,即使在这么有限的条件下,蜜蜂依然能理解数字的概念。
研究人员指出,只要一个生物能进行加法或减法,它就理论上具备了表示所有自然数的基础。换句话说,蜜蜂展现了数学的基本构件——不是通过语言,而是通过认知。
所以,如果外星智慧真的存在,并且它的认知能力足够先进,那么它也很可能会进行数学运算。
这也意味着,如果人类和蜜蜂这两种截然不同的物种能够独立地发展和理解数学,那么数学可能根本不是人类所发明的。相反,它可能是智力本身的自然产物,甚至可以作为一种普遍语言。
有趣的是,数学作为普遍语言的想法其实早已有之。著名数学家伽利略·伽利莱曾形象地说,宇宙是用数学语言书写的。
下一个挑战是理解数学在不同物种中的灵活性,以及共享的概念是否能从简单的计数扩展到更抽象的思想。这些见解不仅会影响我们对外星智慧的探索,还可能重塑我们对智力本身的理解。
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