1.6
对外星人说什么

电影《降临》的一部分内容是关于星际旅行的，但更多的内容还是关于当外星人出现时我们如何与他们进行沟通的。我曾经思考过有关地外智慧的问题，只不过大多数时候我思考的是比《降临》中更加艰难的情况——没有可被证实的外星人或者外星飞船，仅有一些稀疏的数据流（比如说来自无线电传输），我们甚至不能确定获得的信息就是“智慧”存在的证据（举例来说，天气甚至复杂到看起来似乎“有自己的想法”）。

但是在《降临》中，外星人已经来了，所以接下来的问题就是我们如何开始跟他们沟通。我们需要一些超越人类语言或人类历史的更普遍的东西。就是说，如果你正跟外星人在一起，那么周围总有一些物体可以供你指代。（这里假定外星人对离散的物体有一些概念，而不是仅仅理解连续介质。鉴于他们都已经有宇宙飞船了，这个假设看起来应该是相对有把握的。）然而，如果你想要表达得更加抽象呢？

那么，数学总是有用的。然而，数学真的是普遍的吗？制造飞船的人难道真的必须知道质数、积分或傅里叶级数？对于我们人类的科技发展来说当然是这样。但是有没有可能存在其他的（或许是更好的）科技发展路径呢？我觉得是可能的。

对我来说，跟我们的宇宙实际运行相关的最普遍的抽象形式，是我们通过观察所有可能的程序组成的计算宇宙（computational universe）得到的。我们已经试验过的数学无疑是其中一种，但是还有其他无限多种规则的抽象集合。我不久前意识到，其中许多集合与技术的产生是相关联的，更是很有用的。

所以，纵观程序组成的计算宇宙，我们可以挑选出哪些合理的、普遍存在的事物，用于与外星人进行抽象的讨论？

一旦我们可以指代离散的物体，我们就可以开始讨论数，开始是一元的，然后可能是二元的。下页图是我为这部电影做的笔记的开头部分，其中的文字和代码是给人类阅读的，为外星人准备的是主图的“闪卡” ¹⁶ 。

16 “闪卡”（flash card）是一系列呈现不同图文内容的卡片，用于传达概念，与外星人沟通信息，相当于现实生活中的“识记卡”“学习卡”等。——编者注

那么在基本的数字和一些算术之后，接下来是什么？有趣的是，讨论到现在，我们仍然没有反映人类数学的历史：尽管二进制数非常基础，它们也只是近年来才变得流行——在很多比二进制更复杂的数学概念出现之后很久。

我们并不需要遵循人类数学或科学的历史发展顺序，或者说人类学习它们的顺序，但是我们的确需要找到那些不需要外部知识或文字就能被直接理解的东西，就像是考古学发掘中，不需要历史背景知识就可以直接识别的那些出土文物。

正好在我过去几十年的研究中有一类计算系统非常契合这个需求：元胞自动机（cellular automata）。它们基于简单规则，所以非常容易被展示出来。并且它们不停地重复应用规则，通常能生成复杂的模式——现在我们知道，这些模式可以被用作所有有趣的技术的基础。

以元胞自动机的研究为起点，人们实际上可以创建整个世界观，或者创建另一种东西，正如我在《一种新科学》（ A New Kind of Science ）一书中所写的那样。然而，如果我们想要交流人类数学和科学方面更加传统的内容，我们应该怎么做呢？

或许我们应该从展示一个二维几何图形开始。高斯在1820年前后曾经建议过，人类可以在西伯利亚森林雕刻一个勾股定理的标准图形，以让外星人看到。

然而这很麻烦。我们也可以考虑展示正多面体 ¹⁷ ，这样3D打印就可以解决问题。但是从二维视角观察三维结构，依赖于人类特定的视觉系统。要展示网络结构就更糟糕了，我们怎么能知道那些连接节点的线代表抽象的连接呢？

17 又称柏拉图立体，是各面为全等的正多边形和各多面角为相等的正多面角的凸多面体。正多面体只有5种，分别是正四面体、立方体（即正六面体）、正八面体、正十二面体和正二十面体。

人们或许会想到逻辑：从展示逻辑定理开始。但是我们怎么表示它们呢？必须有一个符号系统——文本、表达式树等等。从目前我们了解的计算知识来看，逻辑不是一个表现普适概念的好的起点。然而在20世纪50年代的时候，这一点还不太明确，那时有一本令人着迷的书（我自己的那本最终出现在《降临》的片场中）曾经尝试过建立一整套用逻辑与外星人沟通的方式。

《宇宙语：一种为宇宙间沟通而设计的语言》
（ Lincos: Design of a Language for Cosmic Intercourse ）

那数字又怎么样呢？在电影《超时空接触》（ Contact ，1997年）中，质数是关键。尽管质数在人类数学史上的重要性很高，它们在当今技术中贡献却并不大，而且它们真正起作用时（比如在公开密钥加密系统中），通常都是附带被用到的。

在无线电信号中出现质数，乍一看似乎是“智慧存在的力证”。但是质数也可以由程序 ¹⁸ 生成——实际上可以由非常简单的程序生成，比如元胞自动机。所以，看到一个质数序列，不能直接证明其背后隐藏着发达的文明，它或许仅仅来自某种“自然生成”的程序。

18 这里所谓“程序”不是指用计算机编制的程序，而是指一些固定的流程或者步骤。

人们很容易从视觉上说明质数（尤其是借助不能按照非平凡矩形 ¹⁹ 排列的事物数量这一点），但是再深入下去似乎就将用到不能直接表达的概念了。

19 长和宽都大于1的矩形。

人们非常容易掉入预设人类已有知识背景的陷阱中。“先驱者10号”（Pioneer 10）是在太空中走得最远的人造物（笔者写作本章时它已走出约110亿英里 ²⁰ ，相当于地球到半人马座 距离的约0.04%），它提供了一个我最喜欢的例子。这台航天器上有一块铭牌，上面展示了21厘米氢谱线的波长。现在看来，最明显的展示方法可能就是一条21厘米长的线了。但是在1972年，卡尔·萨根（Carl Sagan） ²¹ 和其他人决定做一些“更科学”的事，如右图所示，他们绘制了一张示意图，展现导致光谱线产生的量子力学过程。问题是，这张图依赖于人类教科书上的惯例，比如用箭头表示量子自旋，这跟它想要表达的深层次概念没有任何关系，而是跟人类如何发展科学的一些细节高度相关。

20 英美制长度单位，1英里合1.6093千米。

21 美国天文学家、天体物理学家、科幻作家。

回到电影《降临》，问一个例如“你们到地球的目的是什么？”这样的问题，人们需要做的远远比讨论二元序列或者元胞自动机多得多。这是一个非常有趣的问题，它跟目前世界上一个重要的问题有相似之处：跟人工智能沟通，并且定义它们的目标（尤其是“对人类有益”）。

从某种意义上说，当下在地球上，人工智能跟外星智慧有些类似。我们目前能理解的唯一的智能就是人类智能。但不可避免的是，我们看到的每一个人类智能的例子都受人类自身条件和人类历史的所有细节影响。那么如果没有这些细节，智慧会是什么样的呢？

从我做的基础科学研究中可以得出一条结论，在“智能”和“仅仅是计算”之间或许不存在一条明确的分界线。像元胞自动机或者天气这样的事物，它们所做的事情跟我们的大脑所做的同样复杂。但是即使某种程度上它们在“思考”，它们的做法也跟人类不一样。它们没有我们人类的背景和细节。

但是如果我们打算对于诸如“目的”之类的事物进行“沟通”，我们得找到一些方法进行统一和规范。在人工智能的例子中，我实际上已经开始被我称为“符号话语语言”（symbolic discourse language）的东西，它是一种表达人类的重要概念，并就这些概念与人工智能沟通的方法。这种方法有短期的实际使用场景，比如建立智能合约；也有长期的目标，比如定义人工智能的行为规范。

至此，为了与外星人沟通，我们已经建立起一个“宇宙通用”的语言，它可以让我们表达对我们来说重要的概念。这不是一件容易的事。人类的自然语言是建立在人类自身的条件和人类文明的历史之上的，我的符号话语语言也只是试图覆盖对人类重要的东西——它们或许对外星人并不重要。

当然，在《降临》中，我们已经知道了外星人会跟我们分享他们的一些事情。毕竟，如《2001太空漫游》中的巨石（Monolith）一样，即使从其形状也可以认出来外星人的太空飞船是人造物。它们看起来不像怪异的陨石或者其他东西，而更像是被“有目的地”制造出来的。

但出于什么目的？好吧，目的不是一个可以被抽象定义的东西，它需要关联整个历史和文化框架才能被定义。所以问外星人他们的目的是什么，我们首先需要让他们理解我们的历史和文化框架。

不知何故，我总是期待有一天我们能够开发出这样的人工智能，我们可以问它们，它们的目的是什么。从某种程度上说，这可能会令人失望，因为如我前面所说，我不认为目的是有任何抽象意义的概念，所以人工智能告诉我们什么都不奇怪。它们所认为的目的仅仅是它们自己的历史细节和背景的一种体现。在人工智能的这个例子中，作为它们的创造者，我们碰巧拥有相当大的控制权。

当然，对于外星人而言，这就完全是另一回事了。而这就是电影《降临》想表达的内容之一。 s29SfRp1RHQDPjx0mR0mzr1vY3vJhtmrwCNOhjiULoldkFWt2XYZr3+FLZEl1GMj