數學語言是星際交流的理想工具

　　當代科學家及未來學家周海中曾經指出：數學語言具有明確性、單義性、緊湊性、普適性、直觀性、抽象性、邏輯性等優點，是星際交流的理想工具。那麼，數學語言是什麼?它能否成為星際交流的理想工具呢? 　　數學語言（英文mathematical language）是一種表達科學思想的通用語言和數學思維的載體工具；它包括抽象性數學語言和直觀性數學語言，含有數學概念、術語、符號、式子、圖形等。數學語言又可歸結為文字語言、符號語言、圖形語言三種；各種形態的數學語言各有其優越性，如概念定義嚴密，揭示事物本質屬性。
　　文字使我們能夠完善教育體系，提高自己的智慧，發展科學技術，進入文明社會；其中術語引入科學、自然，體系完整、規範。符號指意簡明，書寫方便，且集中表達數學內容；其中式子將關係溶于形式之中，有助運算，便于思考。圖形表現直觀，有助記憶，有助思維，有益於問題解決。
　　數學語言作為數學理論的基本構成成分，具有「高度的抽象性、嚴密的邏輯性、應用的廣泛性」。簡單地講，數學語言科學、簡潔、通用。數學語言是數學思維的載體，數學學習實質上是數學思維活動，交流是思維活動中重要的環節；所以，聯合國教科文組織（UNESCO）將有效的數學交流作為學習數學的目標之一，實現有效交流的前提是學習和掌握數學語言。
　　數學語言是整個宇宙的共同語言。近代科學之父伽利略•伽利雷曾經說過：世界是一本以數學語言寫成的書。科學家及科普作家卡爾•薩根也深信：宇宙中有一種共同的語言——數學語言。上世紀60年代，科學家漢斯•弗羅登塞爾就設計了一種以數學語言為基礎的宇宙語(Lincos)。20-21世紀之交，當代科學家伊萬•達蒂爾和史蒂芬•杜馬斯將載有他們自行設計的數學語言資訊通過射電望遠鏡發送到特定太空區域。
　　值得一提的是，2009年澳大利亞「國家科學周」推出了一項名為「來自地球問候」的活動，向地外智慧生命（俗稱「外星人」）發送短資訊；這些短資訊經過數學語言轉化後，從堪培拉太空資訊中心發送到行星Gliese581d，預計資訊將在2029年才能到達那裡。2013年，美國國家地理頻道與阿雷西博天文臺合作，將推特上收集到的網友對外星人的留言編成數學語言資訊，向35年前可能發來信號「哇！」（Wow！）的太空方向發射回復資訊。
　　古希臘的畢達哥拉斯學派曾經認為：現實世界基本上是由數學構成的。2000多年後，哲學家、數學家和物理學家們開始認真對待這一觀點。其實，每一項重大科學發現幾乎都以某種形式使用了數學語言，這僅僅是因為它比任何其他人類語言都強大得多。前不久，當代科學家山姆•巴倫在一篇論文中表示：數學是自然界的一個重要組成部分，它賦予了物理世界基本的結構。因此可以說，在整個宇宙，唯一通用的語言只有數學語言，而數學語言是星際交流的理想工具。
　　文/孟良浩（作者單位：中國人民大學哲學院）