Arrival

物理學家看《異星入境》:與外星人交流時,千萬別隨便拿下呼吸面罩

18 Jul, 2022
物理學家看《異星入境》:與外星人交流時,千萬別隨便拿下呼吸面罩 Photo Credit:《Arrival》,來源:IMDb

如果沒有太空衣這類用來呼吸的裝置,地球人是沒辦法直接與外星人交流的,另外,調查過大氣後就把呼吸面罩取下,這種行為也請各位千萬不要相信。

文字:高水裕一|翻譯:王美娟

呼吸面罩是必不可缺的

說到地球人跟外星人的交流,我想大致可以分成兩種類型。一種是打算建立較為友好的共存狀態,另一種則是好戰的,以侵略或戰爭為前提。前者的感覺比較接近交流,不過在這裡一律都視為交流。

首先介紹的是,電影《異星入境》(Arrival)。這部電影的主題是在描述語言學家與物理學家,嘗試跟外星人進行語言上的第一次交流。

就像這部電影提到的,要與來自不同星球的外星人交流時,果然還是會擔心: 

  1. 要如何讓使用不同語言的雙方互相理解?
  2. 適應的大氣環境相異的生物要如何交流?

在進行交流這件事上,兩者都是難度相當高的障礙。

關於障礙1,絕大多數的科幻作品,不是讓外星人一下子就學會地球的語言,就是由會講地球古代語言的人進行口譯,總之雙方能夠正常地對話。至於障礙2,其實這才是最大的問題,但大部分的作品好像都忽視這一點。也許這些作品都有「大氣成分恰巧跟地球一樣」的潛設定。

但是,一般調查宇宙中的行星環境會發現,大氣成分幾乎不具普遍性。舉例來說,目前在地球,氧氣占大氣的五分之一,這是地球四十億年歷史的結果。地球的大氣成分本來是氮氣占絕大多數,後來植物出現,發生幾次全球規模的氧化現象,氧氣逐漸累積在大氣當中,最後才終於達到現在的量。

說到底,就連生物是否普遍呼吸氧氣來維持生命活動這點,單看地球是無法確定的。因此,如果沒有太空衣這類用來呼吸的裝置,地球人是沒辦法直接與外星人交流的。另外,也有作品起初考慮到大氣問題而配戴裝備,但調查過大氣後就把呼吸面罩取下,這種行為也請各位千萬不要相信。就算大氣成分乍看數值相近,仍可能存在危險的微生物或病毒等,這麼做很顯然地風險反而更高。我想是因為從畫面來看,戴著面罩不僅難以看清楚臉部表情,而且也不好看,所以才不得已這樣處理,但「穿戴呼吸面罩」是與外星人交流時的鐵則。

不過,電影《異星入境》在一開始,就以相當具說服力的方式詮釋這方面的設定。那就是:外星人絕對不會踏出太空船一步。在電影的設定中,太空船內的重力或大氣似乎與地球不一樣,就算將大氣調整成跟地球一樣,地球人也只能在船內的共存區停留幾分鐘,而且地球人與外星人之間始終隔著一道透明的牆。

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Photo Credit:《Arrival》,來源:IMDb

如何以肉身與外星人交流?

既然如此,難道我們一定要像電影那樣用面罩或頭盔蓋住臉,沒辦法直接以無穿戴裝備的肉身跟外星人交流嗎?關於這點,另一部電影作品《阿凡達》(Avatar)就用非常高明的方法解決:主角他們將自己的意識轉移到當地外星人的肉體(抑或相同外觀的動力服)上。操縱的人就像在體驗VR(虛擬實境)一樣,共享外星人的視角與感覺。而且這樣一來,呼吸之類仰賴大氣的生理活動障礙也能輕易克服。

我認為如果要與外星人交流,將這項技術研發到能更隨意操作的程度,是最實際的辦法。更進一步地說,搞不好連外星人的肉體或動力服都不需要。如果外星人能在VR空間裡與我們進行虛擬交流,這樣應該就足夠了。近期因新冠病毒肆虐,而流行透過視訊軟體Zoom跟他人溝通,這種交流方式應該就很接近前述的方法吧。

跟螢幕另一邊的外星人展開交流,以畫面來說缺乏趣味性,但要讓兩個差異如此之大的文明進行交流,這或許是最好的手段吧。

心靈感應需要的東西

既然提到《阿凡達》,有個問題我想順便在這裡討論一下。那就是所謂的意識,究竟能不能附著在其他生物個體上?這種現象就是所謂的心靈感應(telepathy)吧。科幻作品常看得到這樣的描寫:因為地球人與外星人有語言問題,所以直接在腦內交談。

目前科學已知,自然界只有四種力的傳遞方法。例如電磁力就是透過光,如果是結合夸克的強力,則有膠子這個媒介粒子。四者當中,只有重力是唯一不清楚以何種媒介粒子來傳遞的力。另外補充一個不是力的例子,若要傳遞聲音的話就需要空氣。

總之,這裡想表達的是,假如真有心靈感應那種直接將資訊傳達到另一個個體腦內的現象,就一定需要用來傳播資訊的基本粒子。若是沒有空氣或光這類作為媒介的基本粒子,資訊是無法自行傳播的。從這個意思來看,心靈感應是脫離不了科幻的範疇吧。

那麼,如果是將人格移到另一個個體,好比說移植整個大腦的話會怎麼樣呢?如果沒有倫理道德問題,我很好奇結果會是如何,此外要是能夠移植大腦,我覺得人格應該也可以移植。

畢竟我不是這方面的專家,沒辦法談得更深入,不過如果是外星人與人類互相移植,最起碼大腦構造必須跟人類一樣吧。但是,各個星球的大氣與重力不盡相同,外星人與人類的腦部構造要完全一樣應該也是不可能的。所以,這種「附身」手法,是現代科學所無法想像的吧。

非線性語言?

讓我們把話題拉回到《異星入境》上吧。語言學家帶領的團隊嘗試解讀外星人的語言,與他們進行語言交流。

外星人的文字看似圓形的符號,是以七根手指放出的霧狀墨水寫成。不同於地球上發音與文字對應的語言,這種圓形文字跟語音沒有任何關聯性。看來他們的文字,不是如英文那種文字代表語音的表音文字,而是近似漢字那種表意文字。也就是說,符號代表意思。因此,語言學家團隊放棄解讀外星人發出的聲音,轉而著手分析這些符號。

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Photo Credit:《Arrival》,來源:IMDb

解讀之後發現,外星人的語言是用一個圓來構成一個句子,而圓圈上猶如用筆尖挑出的紋樣具有重要的意思。借用片中主角的臺詞來說,他們的語言就像是「在兩秒內寫完一個複雜的句子」。另外,或許是文字呈圓形的緣故,他們的句子似乎沒有前後的區別。主角根據上述的特徵,稱他們的語言為「非線性語言」。

起初聽到「非線性」一詞時,因為跟自己所知的概念不同,當下我感到很納悶,但看樣子語言學也有線性語言、非線性語言這種說法。

線性原本是指單一要素的總和。在語言學上,如果將單字視為一個要素,用它表示一個概念時,這就稱為線性要素。而句子就是將線性要素加起來而成。反之,一個要素同時具備數個概念或意思,則可稱為非線性要素。數學或物理學所說的非線性,是指帶來影響的不只單純的

要素總和,還有要素之間的積,這的確很類似前者。不過,語言學不是我的專業領域,關於語言學上什麼東西對應要素的積之類更進一步的問題,需要求助更熟悉這方面的語言學家,因此這裡就只簡單說明到此。

電影似乎想用這個詞來表達,外星人的語言比地球上的語言學分類還要複雜。片中除了展現「同時具備數種意思」這項特徵外,還提到這種圓形的文字,具有連順序與起點都可任意擺放的複雜性。總之看起來就像是指著這些文字說:「這是非線性( =很複雜)的語言。」

不過,假如真是完全沒有前後關係的語言,地球人要解讀應該是難如登天吧。這是因為地球上的所有語言,都是藉由單字的排列順序來構成意思。如果要從正面的角度來看此設定,這種語言的結構或許就像回文。也就是說,無論是從前面讀起,還是從後面讀起都會是一樣的意思吧。

合理的外星人來訪目的

吐槽就先告一段落吧。總之,語言學家帶領的團隊逐步解讀外星人的語言。

在此同時,他們也為了瞭解彼此而進行溝通。首先他們互相報上名字,接著也運用手勢互相教導「人類」與「走路」等單字,增加共同的詞彙。最後,語言學家團隊總算能用外星人的語言進行簡單的對話了。

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Photo Credit:《Arrival》,來源:IMDb

那麼,當我們判斷能與外星人溝通時,第一個要問他們的問題會是什麼呢?我認為答案只有一個:

你們來到這裡的目的是什麼呢?

就只有這個問題了吧。如果不先弄清楚這點,就不知道對方到底是來侵略的,還是單純出於好奇心,於是也就無法決定今後要建立何種關係。電影裡軍方的上校也是急著要求語言學家快點問出他們的來意。

那麼,假如外星人真的親自造訪地球,什麼樣的目的是最合理的呢?這裡就來整理一下造訪的目的吧。想得到的目的主要就是以下三種吧:

  1. 為了侵略、統治
  2. 為了進行友好的交流
  3. 只是出於好奇心

若以人類探索宇宙的立場來想,我認為第三個「出於好奇心」是最合理的目的。外星人搞不好跟我們一樣,最早是為了滿足對知識的好奇心,例如想知道其他星球上有無生物、有的話跟自家星球的生物有何不同等,才會造訪地球。之後才有可能切換成第二個目的。至於一開始就是為了第一個目的「侵略」而來的情況應該少之又少。

原因在於,請各位回想一下這個大前提:當作侵略目標的行星,其大氣與重力等環境無法保證跟自己的星球一樣。不光是大氣的氣體成分,當地有什麼病毒或感染症也完全無法料想。

換作是我們,應該絕對不會直接進軍處於這種環境的地方。就拿月球來說,載人探測與無人探測,從成本及生命危險這兩點來看,兩者是層級截然不同的專案任務。

若是明知有這種風險仍執意親自過來,那麼可以想到的目的就只有移居了,但這樣的話起初應該會用無人機仔細調查要移居的行星吧。即便使用的是無人機,技術越進步,越能隨心所欲地調查才對。如此一想,一開始就親自造訪地球的,只有出於百聞不如一見的好奇心,想親眼看看地球的外星人吧。

電影裡,外星人造訪地球的目的是「提供武器」來「幫助人類」,也就是想跟人類建立較為友好的關係。此外,「武器」似乎不是指兵器,而是指他們使用的語言。究竟提供語言來幫助人類是什麼意思呢?請各位一定要親自透過電影找到答案。現在只要能稍微具體地想像,跟外星人進行語言交流會是怎樣的情況,那樣就夠了。

同場加映

本文摘錄自《物理學家帶你看懂科幻電影世界觀:回到未來、星際大戰、天能……探索時間與宇宙的奧祕!》,東販出版  
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書籍介紹

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《星際效應》裡的黑洞和實物一模一樣?時隔30年發現和《星際大戰》的塔圖因星相似、擁有兩顆太陽的行星!  從宇宙物理學專家的視角,探索科幻作品的可能性和界限。

時間旅行對人體完全沒有影響嗎?逆轉時間是怎麼回事?要跟外星人交流別忘了戴上呼吸面罩、如果在太空中玩指尖陀螺……重遊科幻作品的世界,抽絲剝繭找到箇中奧妙。 

虛構作品引領著未來的科學?本書以科幻作品為題材,根據現代的物理學,盡可能簡單說明電影本身或當中描寫的現象的科學背景。曾以為只會存在於夢想中的瞬間移動、星際飛行、時空旅行……也許有一天,時代的進展突破了科幻世界的高牆,來到現實世界。

責任編輯:林君玶
核稿編輯:楊士範

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收聽管道如下:

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