宇宙语言学———门新兴的边缘学科，本文主要内容关键词为：语言学论文,学科论文,宇宙论文,边缘论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、引言
自古以来，我们地球上的人，简称地球人就一直猜疑天外有人。古希腊哲学家Epicurus就曾指出，宇宙中存在无数的与我们地球相似的世界。古罗马哲学家及诗人Lucretius在其诗篇《物性论》中就曾说，整个可见世界决不是唯一的，我们必须相信在其他的星球上也有其他的人和其他的动物。意大利哲学家及天文学家G.Bruno在其名著《论无限性、宇宙和各个世界》中也指出，“在无限的宇宙中，存在着无数的太阳和地球，在这些世界上住着生物。”但天主教会不相信，并于1600年把他火刑处死。
现代天体物理学确证，地球人的出现是宇宙演变的结果。由于自然法则在宇宙中有普适性，导致地球人诞生的因素也会出现在苍茫宇宙的某处。因此，无任何理由否认在太阳系以外的其他星球上可能存在具有高度文明的外星人（即“地外智能生命”，Extraterrestrial Intelligence）。当代美国天文学家C.Sagan就曾依据探讨外星人问题极其有用的“绿岸公式”（又称“德雷克方程”，即N=RPL；N代表银河系中能与地球人建立通信联系的技术文明星球数，R是新的恒星在星系中形成的速度，P是适当高级生命形式最终在某一恒星的行星上出现的概率，L则是这种文明的平均生存期。这是地球人对外星人作定量分析的第一次尝试），估计出目前我们银河系中，相当于掌握了射电天文学水平的技术文明的星球数目可能有100万个。美国生物化学家及科普作家I.Λsimov在已知科学材料的基础上，通过一系列严密的推理，曾提出与绿岸公式类似的公式。他估计，我们银河系中大约存在53万个高技术文明的星球。
由于世界多元性的观点的影响，外星人的概念的出现以及不断发现地外生命的痕迹，近年来存在外星人的说法已渐成定论，这激发起科学家们搜寻外星人的探索热情。目前，外星人研究不再是科幻而是一门前景诱人的学科óó宇宙生物学的重要研究课题。这项研究工作，不仅在自然科学上具有重大的学术意义，而且在社会科学上，尤其在辩证唯物主义的生存观和宇宙观上，更具有伟大的哲学意义。
随着科学技术的不断进步，与外星人进行通信联系和信息交流的问题，自然就摆在地球人的面前。要进行这些活动，首先遇到的无疑是语言问题。在公元前4世纪，Epicurus曾认为其他世界的语言与我们世界的语言一样。然而，由于外星人的文明与地球人的文明迥然不同，地球人一切传统的语言概念恐怕对外星人都不适用。因此，地球人和外星人需要一种为双方都能理解的共同语言作为他们之间使用的交际工具。科学家们称这种共同语言为“宇宙语言”(the cosmic language)。随着宇宙语言研究的不断深化，语言学又产生了自己的新分支学科óó宇宙语言学(cosmic linguistics)。宇宙语言学研究的主要内容有：(1)研究自然的宇宙语言，即研究如何搜寻、辨识和解读可能是外星人发来的讯号信息。这项工作至今还没有取得突破性的进展。(2)研究人造的宇宙语言，即研究如何把地球人的语言信息变成外星人可以理解的符号信息，换句话说，就是设计出一套人工语言，作为同外星人交际的工具。这项工作已经取得了一些成绩。目前，宇宙语言学已成为科学家们孜孜不倦地研究的重要课题。
二、宇宙语言的设想
1.自然的宇宙语言
20世纪上半叶，科学家们不时收到一些来自外太空的莫名其妙的电讯号。他们猜测，这可能是外星人发来的联络信号。如果外星人是有意发出的文明信号，则该信号将不是密码性的，而是能够破解出信号中的语言信息（即含义）。他们指出，如果真能收到这种信息，那将是地球人历史上最惊心动魄的发现。
近几十年来，射电天文学蓬勃发展，促使科学家们主动地搜寻和监听来自外星人的信号。最早提出测听外星人信号的是美国天体物理学家G.Cocconi和P.Morrison。1959年，他们在著名的《自然》杂志上发表了有关测听外星人信号的先驱性论文，令人信服地论证了组织起现存的设备能够在近1420兆赫处，测听外星人信号。1960年4月11日，美国天文学家F.Drake开始实施命名为Ozma的测听外星人信号计划。他使用直径为26米的射电望远镜，先后对两颗刻意选择的邻近恒星鲸鱼星座（距地球11.9光年）和波江星座（距地球10.7光年）作了监听，聚精会神地工作了3个多月，遗憾的是未取得任何肯定的结果。尽管如此，还是不能低估其意义，因为它毕竟是地球人有史以来第一次严肃认真的尝试，从而开创了探研外星人语言信息的新纪元。从那以后，一系列的搜寻计划随之而来。
1971年，美国天文学家B.Oliver等人受美国宇航局(NΛSΛ)、斯坦福大学和加州外星人探测中心委托，制定了一个雄心勃勃的Cyclops计划，拟使用由1500架直径为100米的射电望远镜组成的天线阵来监听外星人信号。后来，这个巨大的ì电子耳”因经费问题而无法建成。
1977年，美国各研究中心（它们代表天体物理学、射电天文学、行星科学、地球化学、生物学、电气工程等各个不同的领域）的专家组成了一个专门探研外星人信号的跨学科小组（由宇航局艾姆斯研究中心发起，P.Morrison任组长）。两年后，该小组发表一份名为SETI（即“搜寻外星人”）的研究报告。这份报告特别讨论了如何探测来自外星人的信号和破解可能包含在这些信号中的语言信息。SETI计划中有一项命名为METΛ（即“10亿通道分析”）的研究项目（天体物理学家P.Horowitz任项目主持人；经费来自宇航局，后因国会停止拨款而改由C.Sagan等人发起的一个私人组织“行星协会”资助）。自1983年开展这项工作以来，科学家们已通过800多万个不同频道，对可能来自外星人的信号作了多次的探测，但至今还没有发现外星人的讯号。1992年10月12日（即C.Columbus发现美洲大陆500周年纪念日），美国宇航局开始实施重新制定的SETI计划（为期10年，耗资1亿美元）。在头年，该计划完成了30多万亿次的测听任务，截取了1.1亿个无线电信号，鉴别后只剩下164个信号值得进一步深究。但是，1993年底美国国会认为这项研究将不会有什么重大成果，很可能会浪费国家的资金，因此停止了拨款。1995年这项计划改名为Phoenix，由许多私人投资者（包括科幻小说家A.Clark）和几家大的电脑公司（包括惠普、微软和英特尔）每年资助500万美元，才得以继续进行。这一项目由天文学家J.Tarter主持，她计划第一步对1000颗星体观测完后，把探测计划扩大到10万颗星体。
1998年1月，澳大利亚的科学家开始实施了命名为Serendip的监测外星人信号计划（为期5年，由澳大利亚帕克斯射电望远镜观测中心、联邦科学与工业研究组织、西悉尼大学、美国加州外星人探测中心和加州大学伯克利分校共同资助），他们使用南半球最大功率的帕克斯射电望远镜来监测外星人信号。搜寻外星人信号的先驱者F.Drake对澳大利亚广播公司说，澳大利亚人很可能首先监测到来自外星人的信号。为了与澳大利亚科学家竞争，美国科学家于1999年2月推出了一项计划：在2004年前建立起一个包括500至1000架射电望远镜在内的巨大网络以便探测来自外星人的信号（这项工程的费用为2500万美元）。又为了加强实力，美国科学家与英国科学家合作，他们已于1999年3月利用新型的射电望远镜在1420兆赫至1600兆赫之间被称作“水洞”的波段（即介于氢气和氧气之间的频率区段）内寻找外星人的信号。当前，寻找外星人信号的探索既有激烈竞争又有通力合作。这正如美国天文学家S.Bowyer所说，“科学就其本质而言兼有竞争与合作两层意思。”
近40年来，至少在12个国家（包括中国）有60多位顶尖科学家（其中有几位是诺贝尔奖金得主）曾进行过70次以上的这种搜寻。很遗憾，至今他们还没有接收到任何可确认来自外星人的信号。但是科学家们仍然雄心勃勃，信心十足。他们已商定，一旦收到外星人发来的信号（必须经过证实），他们将首先进行破译，然后报告联合国，最后才向全世界公布。
2.人造的宇宙语言
公元前6世纪，古希腊哲学家及数学家Pythagoras曾提出过数学支配宇宙的看法。英国作家及哲学家R.Bacon曾说过，“数学是通向科学的大门和钥匙。”基于这种哲学思想，德国数学家、物理学家及天文学家K.Gauss便在19世纪初首先提出用数学方法与外星人进行联络的天才设想。英国数学家及人类学家F.Galton曾在1896年试图使用数学符号与外星人进行交际，可惜那时还没有无线电通讯技术，宇宙交际也就无从谈起。
不少科学家认为，和外星人比较起来，地球人的历史较短，智能也较低，地球人可以说还是处于智能生命初级阶段的高级动物；而外星人却是处于智能生命高级阶段的超级动物。因而可以想见，外星人的语言和数学都比地球人的发达。经验告诉我们，尽管地球人的语言千差万别，不经翻译互不相通，但却有一种共同的语言óó数学语言。意大利物理学家及天文学家G.Galileo早在17世纪初就指出，数学是解读宇宙语言的钥匙。C.Sagan也指出，宇宙中的技术文明无论差异多大，都有一种共同的语言óó数学语言。数学语言具有明确性、单义性、紧凑性、普适性、可观察性等优点，是宇宙交际的理想工具。科学家们提出一种科学的假设：地球人和外星人可以在数学的基础上建立语言信息的联系。因此，用数学化了的语言信息与外星人联络、交流的科学思想，便成了人造的宇宙语言研究和设计的基本方法论。
三、宇宙语言的设计
为了研究和设计出数学式的人工宇宙语言，许多科学家曾作出了不懈的努力。在这方面做出最大贡献的科学家应首推荷兰数学家及天文学家H.Freudenthal。他于1960年出版了专著《宇宙语言：宇宙交际语言的设计》。在这一经典著作中，H.Freudenthal根据全宇宙的统一规律是数学的基本前提，精心设计了一种以数学符号为基础的宇宙语言。用数学符号来设计宇宙语言，这就标志着宇宙语言学的诞生。正如马克思主义的创始人K.Marx所说，只有引进了数学的科学才能算得上真正的科学。1974年H.Freudenthal又发表了专文《宇宙语言》，对宇宙语言的设计方法作了进一步的研究，并对他人提出的不同意见作了辩驳。
H.Freudenthal设计的宇宙语言有一整套规则和代码，并且用数学方法来讲解一般的句法。为了易于外星人解读，规则、代码、运算等都简单明了，用最短信号表示正整数（如“ΣΣΣ”表示"3"）。例如，“ΣΣΣ＜ΣΣΣΣ”，“ΣΣΣΣ＞ΣΣΣ”，“ΣΣΣ＝ΣΣΣ”，“ΣΣΣ≠ΣΣ”，“ΣΣΣ+ΣΣΣ＝ΣΣΣΣΣ”，“ΣΣΣΣΣΣ－ΣΣΣ＝ΣΣΣ”，等等。以此方法，可以告诉外星人关于“小于”、“大于”、“等于”、“不等于”、“加”、“减”等的概念。又如，要向外星人表达“正确”和“错误”这两个概念，可以通过提问“Σ+ΣΣ＝？”，若甲回答“Σ+ΣΣ＝ΣΣΣ”（正确），乙回答“Σ+ΣΣ＝ΣΣΣΣ”（错误），就可以表达“正误”的概念了。再如，要表达“礼貌”的概念，可以通过甲问乙：“Σ+Σ＝？”，若丙在乙之前抢答：“Σ+Σ＝ΣΣ”，虽然答对了，但被评为“劣”，因为他不讲礼貌，违反了“语用学”中的礼貌原则，即使答对了也不好。反之，若乙也回答“Σ+Σ＝ΣΣ”，则评为“优”。宇宙语言还可以用来表达更加复杂的“人文”性质的概念，如“胆怯”、“愤怒”、“想象力”、“利他主义”等等。
他的宇宙语言完全“清除”了那些例外的规则、同义词、歧义词之类的不必要的繁琐性。这种纯“语义学”的语言摆脱了任何语音学的发音。它的单词在宇宙中何时何处都不会发出声音来，也就是说，它不是有声语言（即可以说的语言），而是书面语言（即可以写的语言）。这种语言的“词语”除数学符号外，还有逻辑符号（如∈， ，V[,x]，△等）和缩写为3个字母的拉丁词（如dur是拉丁词duratio“继续”的缩写，mat是mater“母亲”的缩写，enu是enumerat“可数名词”的缩写等）。下面就是它的一个句子：
Y=MatXΣ△ΣY∈Hom→.Y∈HomFem
翻译出来是：如果Y是母亲X，Y又是人，那么Y就是女人。
H.Freudenthal提出了两个主要问题。第一，当信号发出者（即地球人）和接收者（即外星人）不直接交际，因而像手势等交际手段无法应用时，如何消除语言符号的任意性，就是说，地球人和外星人在无翻译，又不能利用手势、表情等辅助手段时，如何达到互相理解的问题。这样就需要找出一些能最大限度地、自然而然可以得到解释的信号（如最短信号
等），借助它们进行交际。第二，要达到上述目的必须有一个前提，那就是，外星人的心理构造和自然环境基本上同地球人及地球上的情况一样。不仅如此，在社会领域情况也应该相似。
H.Freudenthal坚信自己设计的宇宙语言外星人是懂得的。C.Sagan和前苏联天体物理学家I.Shklovskii都认为他的宇宙语言很可能成为宇宙交际的工具。1976年H.Freudenthal因宇宙语言研究方面的成就而获得荷兰皇家科学院的表彰。但也有人对他的宇宙语言持否定或怀疑态度，如前苏联射电天文学家Β.Η.ΠΛΗΟΒΚΝΗ就认为利用这种宇宙语言进行宇宙交际是不可能的。美国语言学家D.Bolinger也认为采用这一宇宙语言进行宇宙交际纯属浪漫主义的空想。而前苏联宇宙生物学家N.C.Shklovsky却不同意他们的观点，并指出只要外星人具有射电天文技术，就能解读H.Freudenthal设计的宇宙语言。
四、宇宙语言的播送
要向外星人传递信息，就得首先用宇宙语言来充当信息传递的代码，然后将信息转为信号（信号为带有语义内容的语言形式），最后通过射电望远镜将信号输出。信号一旦输出，就成为无线电波进入信道（即上文提到的“水洞”）进行传递。
为了把宇宙语言用于同外星人联络，H.Freudenthal还设计了一套通讯方法，利用数学二进制的两个基本数字○和1编成数码来代表有关的宇宙语言信息，再将代码转变为无线电信号发射到太空中去。数学二元论（即0与1）是传递信息的关键，利用它作为代码进行宇宙交际，是一种最经济、最有效的通讯方法。
除了用数学符号的宇宙语言和外星人联系以外，还可以用数学符号组成的图案宇宙语言作为地球人和外星人交际的共同语言（这时要假定外星人是有视力的）。F.Drake和B.Oliver在H.Freudenthal的研究基础上，用0和1作信号，通过不同的排列组合来变成各种不同的图形（白方块表示0，黑方块表示1）。他们指出，如果外星人把接收到的信号“还原”为信息，在0和1处涂上白色和黑色，那么黑白方块的不同排列就组成了一幅用图象来表示的语言了。1974年11月，地球人已第一次向外星人播送了这种图案宇宙语言。这是由设在波多黎各雷西博全球最大的射电望远镜（直径达305米）用1679个0和1的数字所组成的图案宇宙语言，向距离地球2400光年的武仙星座的30万颗星球发射的。其内容有：问候、二进制数字、基本元素的原子序数、脱氧核糖核酸(DNA)的化学结构式、地球人的外形、身高和人口以及对我们太阳系的描述。如果外星人能收到的话，即使马上“复信”，则已是2400年以后的事了。这次尝试为地球人向外星人发送语言信息开创了新纪元。
目前，美国休斯敦一家名为“相遇2001”的太空科技开发公司正在设计一种经过加密的图案宇宙语言，这种新的图案宇宙语言将在1999年4月由乌克兰的帕托里亚射电望远镜发射上天。该语言的信息长度将达到40万比特（在二进制中1位符号所包含的信息量称为1比特）。它将从基本符号开始，用逻辑描述数字和几何，随后还将介绍原子、行星甚至脱氧核糖核酸，核糖核酸(RNΛ)、蛋白质等这类概念。这些信息将传向距地球51到71光年的星球。这些与太阳相似的星球位于太空中称作“夏季三角”(Summer Triangle)的区域。这家公司还将向公众提供一个机会：每人交30美元就可以把一条不超过30个单词的信息发向太空（有关专家曾作过估计，相距1000光年的两个文明社会之间的一份星际电报，每个单词需要花1美元）。据悉，已有不少人报名等待发送信息，其内容有：“希望地球人与外星人共有一个更加和平的未来”，“地球人把自己的星球搞得一团糟，因此请求外星人过10万年后再来参观访问”，“请莫拿走自由女神像”等。
科学家们认为，画片、影片等直观的图象以及音乐等，也可能作为宇宙交际的共同语言。这种形式的交际工具装在由地球发向太空的宇宙飞船上。如果飞船被外星人获取，他们凭着自己的智慧就可以把图象、音乐等的内容破译为他们的语言信息，从而达到了解地球人的用意，为共创宇宙文明作出贡献。1972年3月至1977年9月，美国曾先后发射了“先锋10号”、“先锋11号”、“旅行者1号”和“旅行者2号”四艘宇宙飞船到太空去探测。这些飞船携带着地球人送给外星人的“信息礼物”óó镀金铝片和镀金唱片（配有金钢石唱针）。镀金铝片上标有太阳系在银河中的位置、飞船从地球出发的飞行路线、离地球最近的14颗脉冲星的方位和周期、氢原子的原子序数、一对男女的人体像及其与飞船的比例等。名为“地球之音”的镀金唱片录有地球上60种语言（或方言）的问候语（其中包括中国南方的广东话、厦门话和客家话）、地球上35种声响（如风雨雷电、鸟鸣兽吼、人笑婴啼等）和27首著名的乐曲（其中有中国名曲《高山流水》、《春江花月夜》和京剧）以及美国第39届总统J.Carter（他是迄今第一位承认见过UFO的政治家）的声明等；这张唱片还录制了反映地球人文明起源和发展的115张图片（其中有中国万里长城的雄姿和中国人吃饭的场面）。此外还提供了如何使用唱片的指南。唱片经过特殊处理，即使经历10亿年仍能播出音像。这些飞船到达离地球最近的恒星要花8万年的时间。这样，即使外星人接收到这些“礼物”，并立即“回赠礼物”，那也是十几万年，乃至几十万年以后的事了。显然，这种联系实在太慢，以至于是不现实的。
要顺便一提的是，有人认为地球人与外星人联系是一种十分冒险的行为。如诺贝尔奖金得主、英国天文学家M.Lyell就曾写信给国际天文学联合会(IAU)，竭力主张地球人不要与外星人联系，以免招致杀身之祸。美国历史学家M.Neill强调指出，在地球上强大的（即比较发达的）文明总是控制比较弱小的文明，而不取决于政治上的从属关系。他认为当与水平大大地超过我们的地外文明建立联系时，它可能会“压制”我们的文明，直到它被溶化在更高的文明中为止。英国数学家及天体物理学家S.Hocking也持这一观点：他说如果外星人知道地球人的存在，他们是会来袭击我们的，情形将会像科幻电影《天煞之地球反击战》那样。其实，这类担心是完全没有必要的，因为只要是高级智能生命，他们的理智在决定着他们必须有分寸地对待一切宇宙智能生命体，所以外星人与地球人将来是能够和平共处、友好合作和共同发展的。通过联系，地球人可以从外星人那里获得高度发达的文明所懂得的并广泛运用的那些法则（其中可能包括微观世界的规律、宇宙迁移的方法、进入另一种空间的方法等）以及解决难题的那些方法（其中可能包括绝症的医治、灾害的预防和环境的保护等）。总之，受益者将是未来的地球人。
五、结语
从20世纪60年代起，美国、英国、法国、德国、荷兰、瑞士、日本、前苏联、意大利、西班牙、澳大利亚等发达国家耗费大量资金和投入许多人力来从事搜寻外星人和研究宇宙语言的工作。如1998年2月美国政府就同意提供10亿美元资助一项雄心勃勃、史无前例的寻找外星人计划（由宇航局实行，为期5年）；现在已有2000多人参与该计划的工作，其中有约500人直接从事宇宙语言方面的研究。
宇宙语言学这门具有极大魅力和广阔前景的新兴学科，同语言学、天文学、数学、符号学、逻辑学、心理学、生物学、物理学、计算机科学等许多学科密切相关。因此，它又是一门综合性很强的边缘学科。这门学科只有30来年的历史，其理论体系和方法论框架还远远谈不到完善（当然我们不应这样去苛求一门新兴的边缘学科）。这就更要求相关学科的专家共同努力来做更多的工作。
值得指出的是，地球人与外星人的交际，是纯属思辨性、揣测性和间接性的，目前也只能以地球人作为研究的出发点（即采用“外推法”）。因此，局限性是显而易见的，也是不可避免的。同时，由于星球之间的距离遥远，宇宙语言学的实用价值一时还得不到证实。但是，随着地球文明的日益发达和科学技术（尤其空间技术）的迅猛发展，地球人与外星人交际实现的日期将会大大缩短，而且从地球人整体的高度更好地理解自身以及从探索宇宙和外星人奥秘的长远目标来看，宇宙语言学的研究工作无疑具有伟大的社会意义、重大的科学意义和深远的历史意义。
笔者附言：今年是宇宙生物学的创始人和开拓者之一Carl Sagan博士(1934-1996)诞辰65周年，谨以本文表示我们对这位伟大科学家的怀念和敬意。美国天文学家George Brown教授曾与笔者就本文有关的问题进行过有益的讨论，中国语言学家王宗炎教授曾对文稿提出了宝贵的意见；在此谨向他们表示感谢。文中谬误失正之处一切概由笔者负责，并恳请广大读者批评指正。