星間コミュニケーションを開発するために、知的宇宙生命体のモデルとしてミツバチを使用できるでしょうか?

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この記事はもともと次の場所で公開されました。 会話。 この出版物は記事を Space.com に寄稿しました。 専門家の声: 論説と洞察。

人類は常に何かに魅了されてきました 空間。私たちは、自分が孤独なのだろうかとよく疑問に思います。 宇宙。そうでないとしたら、知的生命体はどのようなものでしょうか?そしてどうやって 宇宙人は通信する?

の 可能性 地球外生命体の研究は科学的根拠に基づいている 証拠。しかし、星間の移動に必要な距離は膨大です。もし私たちが宇宙人とコンタクトするとしたら、おそらくそれは経由で行われるでしょう。 長距離通信、私たちの最も近い隣の星は4.4光年離れています。楽観的に見ても、往復の通信には 10 年以上かかる可能性があります。

私たちに共通の言語がない場合、どうやってそれが機能するでしょうか?さて、私たちとはまったく異質な心を持った地球上の生き物、つまりミツバチとどのように関わることができるかを考えてみましょう。

人間とミツバチの脳には大きな違いがありますが、私たちはどちらも数学ができます。私たちが議論しているように、 新しい紙 レオナルド誌に掲載された私たちの思考実験は、数学が「普遍言語」の基礎を形成する可能性があり、いつか星間通信に使用されるかもしれないという考えに重みを与えています。

科学の言語としての数学

数学が普遍的であるという考えは新しいものではありません。 17世紀に書かれた、 ガリレオ・ガリレイ 説明された 宇宙を「数学の言語で書かれた」壮大な本として。

SF もまた、普遍言語としての数学という考えを長い間探求してきました。 1985年の小説と1997年の映画では 接触、地球外生命体は、無線信号を介して送信される素数の繰り返しシーケンスを使用して人間に連絡します。

で 三体問題Netflix シリーズ化された Liu Cixin の小説では、数学の問題を解決するためのエイリアンと人間の間のコミュニケーションがビデオ ゲームを通じて行われます。

数学は、1998 年に出版された小説にも登場しています。 テッド・チャン ストーリー・オブ・ユア・ライフと呼ばれ、2016年に映画化されました 到着。それは、時間の非線形経験と、それに対応して異なる数学の定式化を持つエイリアンについて説明します。

ユニバーサルコミュニケーションにおける実際の科学的取り組みには、数学と数字も関係しています。のカバー ゴールデンレコードに付随していた ボイジャー 1 号 1977 年に打ち上げられた 2 台の宇宙探査機には、「地球外生命体に私たちの世界の物語を伝える」ために数学的および物理的量が刻まれています。

の 1974 年のアレシボのラジオメッセージ 宇宙に放射されたデータは 1,679 個の 0 と 1 で構成され、1 から 10 までの数字と DNA を構成する元素の原子番号を伝達するように命令されていました。 2022 年に、研究者たちは バイナリ言語を開発した 人間の数学、化学、生物学に地球外生命体を紹介するように設計されています。

宇宙人なしで世界共通言語をテストするにはどうすればよいでしょうか?

2 本の触角、6 本の足、5 つの目を持つ生き物というと宇宙人のように聞こえるかもしれませんが、これはミツバチを表すものでもあります。 （もちろんサイエンスフィクションは「」を想像しました）昆虫類「宇宙人。）」

ミツバチと人間の祖先は 6 億年以上前に分岐しましたが、私たちはどちらもコミュニケーション、社会性、そしてある程度の数学的能力を持っています。ミツバチと人間は別れて以来、複雑な社会内で効果的だが異なるコミュニケーションと協力の手段を独自に開発してきました。

人間は言語を発達させてきました。ミツバチが進化したのは、 ワグルダンス – 距離、方向、太陽からの角度、資源の質など、食料源の位置を伝えます。

私たちとミツバチとの進化上の大きな違い、および脳の大きさと構造の違いにより、ミツバチは地球上に存在する昆虫型の宇宙人のモデルと考えることができます。少なくとも私たちの思考実験の目的においては。

ミツバチと数学

2016 年から 2024 年までの一連の実験で、私たちはミツバチの数学学習能力を調査しました。私たちは、砂糖水を受け取るために定期的に訪問し、屋外の数学テストに参加することを選択した、自由に飛び回るミツバチと協力しました。

テスト中、ミツバチは次の証拠を示しました。 単純な足し算と引き算を解く、量を次のように分類します 奇数または偶数、および注文数量 アイテムの理解も含めて、ゼロミツバチは、次の能力さえ実証しました。 記号と数字をリンクする、人間がアラビア数字とローマ数字を学ぶ方法の簡単なバージョンです。

ミツバチの脳は小型であるにもかかわらず、数学を実行し、数量の問題を解決することを学ぶ初歩的な能力を実証しました。彼らの数学的能力には、1 を足したり引いたりする学習が含まれており、これがより抽象的な数学への出発点となります。理論的には、1 を加算または減算する能力により、ミツバチはすべての自然数を表すことができます。

互いに異質であると考えられている 2 つの種、つまり人間とミツバチが、他の多くの動物と同様に数学を実行できるのであれば、おそらく数学は世界共通言語の基礎を形成する可能性があります。

地球外の種が存在し、それらが十分に洗練された脳を持っている場合、私たちの研究は、それらが数学を行う能力を持っている可能性があることを示唆しています。さらに答えるべき問題は、言語における方言と同様に、種が異なれば数学に対して異なるアプローチを開発するかどうかということである。

このような発見は、数学が完全に人間の構築物なのか、それとも知性の結果であり普遍的なものなのかという疑問に答えるのにも役立つだろう。