Глаза осьминога демонстрируют явление конвергентной эволюции – намёк на возможность того, что структура языка инопланетян может оказаться похожей на нашу
Симпозиум METI
Симпозиум
Как бы вы составили сообщение для разумных существ с другой планеты? Им не был бы знаком ни один из языков человечества. Их «речь» может отличаться от нашей так же, как жутковатые крики китов или мерцающие огоньки светлячков. У их культурной и научной истории был бы свой собственный путь. Даже их разум может работать не так, как наш. Будет ли глубинная структура языка, так называемая "универсальная грамматика", у инопланетян такой же, как у нас? Группа лингвистов и других учёных собралась 26 мая 2018 года, чтобы обсудить сложные проблемы разработки сообщения, которое смогли бы понять внеземные существа. Появляется всё больше надежд на то, что среди миллиардов обитаемых планет, которые, как мы теперь считаем, существуют в нашей Галактике, найдутся такие существа. Этот симпозиум, названный «Язык в космосе» [Language in the Cosmos], был организован инициативой METI International. Он проходил в рамках Международной конференции по разработке космоса в Лос-Анджелесе, организованной Национальным космическим обществом. Председателем был доктор Шерри Уэллс-Дженсен, лингвист из Университета Боулинг-грин-стэйт в Огайо.
Что такое METI International?
«METI» означает «послания внеземным цивилизациям» (Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence). METI International – организация учёных и исследователей, пытающихся продвигать совершенно новый подход к поискам инопланетных цивилизаций. С 1960 года исследователи ищут инопланетян, разыскивая возможные сообщения, которые они могли бы отправить нам посредством радио или лазерных лучей. Они искали мегаструктуры, которые продвинутые инопланетные общества могли бы построить в космосе. METI International хочет выйти за пределы этой абсолютно пассивной стратегии поиска. Организация хочет составить и передать сообщения на планеты относительно недалеко расположенных от нас звёзд, надеясь получить ответ.
Одна из главных целей организации – создание междисциплинарного сообщества исследователей, занимающихся разработкой межзвёздных сообщений, которые смог бы понять нечеловеческий разум. Общая цель организации – продвижение исследований в области поисков внеземного разума и астробиологии, и попытка понять эволюцию интеллекта, проходившую здесь, на Земле. В симпозиум, длившийся весь день, уместилось одиннадцать презентаций. Их главной темой была роль лингвистики в общении с внеземным разумом.
Эта статья
Эта статья – первая из двух статей цикла. Она концентрируется на одной из самых фундаментальных проблем, обсуждаемых на конференции. Это вопрос того, может ли оказаться так, что структура, лежащая глубоко в основе языка, у инопланетян будет такой же, что и у нас. Лингвисты разбираются в глубокой структуре языка при помощи теории «универсальной грамматики». Видный лингвист Ноам Хомский разработал эту теорию в середине двадцатого столетия.
Две взаимосвязанных презентации симпозиума обращались к проблеме универсальной грамматики. Первую делал доктор Джеффри Пански из Университета Южного Иллинойса, и доктор Бриджет Сэмюелс из Университета Южной Калифорнии. Вторую проводил доктор Джеффри Уотамулл из компании Oceanit, соавторами которого выступили доктор Иэн Робертс из Кембриджского университета, и сам доктор Ноам Хомский из Массачусетского технологического института.
Подходит ли универсальная грамматика Хомского только для людей?
Универсальная грамматика
Несмотря на название этой теории, изначально Хомский построил свою теорию «универсальной грамматики», чтобы показать существование серьёзных, и, возможно, непреодолимых барьеров для понимания при общении людей и инопланетян. Сначала давайте рассмотрим, почему кажется, что теории Хомского делают межзвёздное общение практически безнадёжным делом. А затем мы посмотрим, почему коллеги Хомского, выступавшие на симпозиуме, да и сам Хомский, теперь считают иначе.
До наступления второй половины XX века лингвисты считали, что сначала человеческий мозг представляет себе некий чистый лист, и мы изучаем языки исключительно через опыт. Эти взгляды шли от философа XVII века Джона Локка, и были развиты в лабораториях психологов-бихевиористов начала XX века. С 1950-х годов Ноам Хомский бросил вызов этим взглядам. Он утверждал, что изучение языка не может быть простым процессом связывания стимулов с откликами. Он наблюдал, как маленькие дети, даже до 5 лет, могут уверенно создавать и интерпретировать новые предложения, ранее ими не слышанные. Он говорил о «скудости стимулов». Дети никак не могли бы столкнуться с достаточным количеством примеров использования языка, чтобы выучить его правила с нуля.
Вместо этого Хомский предположил, что в человеческом мозге есть некий «языковой орган». Этот орган уже при рождении оказывается настроенным на основные правила языка, которые он и назвал «универсальной грамматикой». Он обеспечивает первоначальную подготовку младенцев к изучению любого языка, с которым они столкнуться, с использованием ограниченного количества примеров. Он предположил, что языковой орган возник в ходе эволюции человека, возможно, даже, всего 50 000 лет назад. Убедительные аргументы Хомского были приняты другими лингвистами. Его стали считать одним из величайших лингвистов и когнитивистов XX века.
Универсальная грамматика и «марсиане»
Люди говорят на более чем 6000 различных языков. Хомский определил свою «универсальную грамматику» как «систему принципов, условий и правил, являющихся элементами или свойствами всех человеческих языков». Он сказал, что через неё можно выразить «сущность человеческого языка». Но он не был убеждён в том, что «сущность человеческого языка» была сущностью всех теоретически возможных языков. Когда Хомского спросили в интервью журналу Omni Magazine в 1983 году, считает ли он возможным для людей выучить язык инопланетян, он ответил:
«Если только их язык не нарушает принципов нашей универсальной грамматики, что, учитывая огромное количество способов, которыми можно организовать языки, кажется мне очень вероятным. Те же самые структуры, что позволяют нам изучать человеческие языки, не разрешают нам изучать языки, нарушающие принципы универсальной грамматики. Если бы марсиане приземлились у нас, прилетев из дальнего космоса, и заговорили бы на языке, нарушающем универсальную грамматику, мы бы просто не смотри изучить этот язык так, как мы изучаем человеческие языки, такие, как английский или суахили. Нам бы пришлось медленно и с большим трудом подходить к языку инопланетян – так, как учёные изучают физику, в которой для приобретения новых знаний и значимого прогресса требуется работа нескольких поколений людей. Мы природой приспособлены для английского, китайского и любого другого из возможных человеческих языков. Но мы не приспособлены изучать вполне нормальные языки, нарушающие принципы универсальной грамматики. Эти языки останутся за пределами наших возможностей».
Хомский знал, что если на другой планете существует разумная жизнь, использующая язык, она однозначно появилась в результате набора эволюционных изменений, отличающегося от уникально маловероятного пути, породившего человеческих существ. Иная история климатических изменений, геологических событий, ударов астероидов и комет, случайных генетических мутаций и других событий, произвела бы иной набор жизненных форм. Они взаимодействовали бы между собой за время существования жизни на планете другими способами. «Марсианский» языковой орган, с его отличной и уникальной истории, мог бы, как предполагал Хомский, полностью отличаться от человеческого аналога, что сделало бы общение монументально сложным, если не вообще невозможным.
Конвергентная эволюция и разумы инопланетян
Древо жизни
Почему Хомский считал, что языковые органы людей и «марсиан», скорее всего, оказались бы фундаментально различными? Почему сейчас он со своими коллегами считает по-другому? Чтобы это выяснить, нам сначала необходимо изучить базовые принципы эволюционной теории.
Теория эволюции, изначально сформулированная натуралистом Чарльзом Дарвином в XIX веке, является центральным принципом современной биологии. Это лучший наш инструмент для предсказания того, как могла бы выглядеть жизнь на других планетах. Теория утверждает, что живые существа эволюционируют из предшествовавших им существ. Она предполагает, что вся жизнь на Земле произошла из изначальной земной формы жизни, существовавшей более 3,8 млрд лет назад.
Эти взаимоотношения можно представлять себе в виде дерева со множеством ветвей. Основа ствола дерева представляет первую форму жизни на Земле, 3,8 млрд лет назад. Конец каждой ветви представляет настоящее время, современные виды. Расходящиеся ветви, соединяющие концы ветвей со стволом, представляют эволюционную историю каждого вида. Каждая точка разветвления обозначает момент, в который два вида разошлись от общего предка.
Эволюция, мозг и случайности
Чтобы понять ход мыслей Хомского, мы начнём со знакомой нам группы животных – позвоночных. В эту группу входят рыбы, амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие, включая людей.
Мы сравним позвоночных с их менее знакомой, дальней по родству группой; головоногими моллюсками. В эту группу входят осьминоги, кальмары и каракатицы. Две этих группы эволюционировали разными путями – вдоль разных ветвей нашего дерева – более 600 млн лет. Я выбрал именно их, потому, что они на пути вдоль своих ветвей эволюционного дерева независимо развили собственные варианты сложных мозгов и органов чувств.
Мозги всех позвоночных устроены по одному базовому плану. Причиной тому – эволюция от общего предка, у которого уже был мозг, устроенный согласно этому плану. Мозг же осьминога организован совершенно по-другому. Общий предок головоногих и позвоночных находится гораздо дальше во времени, на более низкой ветви эволюционного древа. У него, вероятно, был наипростейший мозг, если он вообще был.
Без общего плана, который можно унаследовать, два вида мозга эволюционировали независимо друг от друга. Они отличаются потому, что эволюционные изменения случайны. На них влияют различные комбинации факторов, включая и случай. Эти непредвиденные влияния по пути развития мозга головоногих и мозга позвоночных были различными.
Хомский считал теоретически возможным существование множества языков, нарушавших вроде бы случайные ограничения, имеющиеся у универсальной грамматики человека. Казалось, что не существует ничего, что делало бы нашу универсальную грамматику особенной. Поэтому, из-за случайной природы эволюции, Хомский предположил, что «марсианский» языковой орган выберет одну из этих возможностей, что сделает его фундаментально отличным от человеческого аналога.
Такого рода эволюционный пессимизм касаемо вероятности того, что у людей и инопланетян получится общаться друг с другом, широко распространён. На симпозиуме доктор Гонзало Муневар из Технологического университета Лоуренса утверждал, что разумные существа, у которых в результате эволюции появились органы чувств и когнитивные структуры, отличные от наших, не смогут выработать сходных научных теорий или даже сходной математики.
Эволюция, глаза и конвергенция
Давайте рассмотрим ещё одну особенность осьминога и других головоногих – их глаза. Что удивительно, глаза осьминогов повторяют органы зрения позвоночных в мельчайших деталях. Это странное сходство нельзя объяснить так, как объясняется схожесть мозгов позвоночных животных. Оно почти наверняка не получилось в результате наследования от общего предка. Некоторые гены, отвечающие за строение глаз, действительно одинаковы у большинства животных, и появились когда-то весьма давно, на дальних частях ствола древа эволюции. Но биологи почти уверены в том, что общий предок головоногих и позвоночных был слишком простым, чтобы у него вообще были глаза.
Биологи считают, что глаза появлялись в результате эволюции на разных ветвях древа жизни независимо друг от друга более сорока раз. Бывает много разных глаз. Некоторые из них настолько сильно отличаются от наших, что удивили бы даже писателя-фантаста. Поэтому, если эволюционные изменения случайны, почему глаза осьминога так сильно и в таких деталях похожи на наши? Ответ лежит вне теории эволюции, в области законов оптики. Многим крупным животным, в том числе и осьминогам, требуется острое зрение. По законам оптики существует единственный подходящий способ удовлетворить этим потребностям. Когда требуется такой глаз, эволюция находит одно и то же наилучшее решение. Это явление называют конвергентной эволюцией.
Жизнь на другой планете должна обладать своим собственным древом эволюции, основание ствола которого обозначает появление жизни на этой планете. Из-за случайности эволюционных изменений, рисунок ветвей может сильно отличаться от земного древа. Но поскольку законы оптики едины по всей Вселенной, можно ожидать, что у крупных животных при сходных условиях появятся глаза, очень похожие на глаза позвоночных или головоногих. Конвергентная эволюция – потенциально универсальное явление.
Глаз рыбы (слева), водного позвоночного, и глаз головоногого моллюска (справа) почти идентичны, но эволюционировали независимо. Это удивительное сходство существует благодаря конвергентной эволюции. У общего предка рыб и головоногих моллюсков не было хорошо развитых глаз, нет их и у моллюсков, не являющихся головоногими. Такое строение глаза похоже на фотоаппарат; спереди у глаза имеется линза, а сзади – светочувствительная сетчатка.
Теперь уже не только для людей?
Разбираем языковой орган
Джефри Пански
К началу XXI века Хомский и некоторые его коллеги начали по-другому смотреть на языковой орган и универсальную грамматику. В рамках нового взгляда кажется, что свойства универсальной грамматики неизбежны, как свойства оптики делают неизбежным появление множества свойств у глаза осьминога.
В обзоре 2002 года Хомский и его коллеги Марк Хаузер и Текумсе Фитч утверждают, что языковой орган можно разложить на несколько отдельных частей. Сенсомоторная, или экстернализационная система отвечает за механику выражения языка такими методами, как вербальная речь, письмо, набор или язык знаков. Концептуально-осознанная система связывает язык с концепциями.
Бриджет Сэмюелс
Ядро системы, по предположению лингвистов, состоит из того, что они называют узкоспециализированным языковым модулем (УЯМ) [language faculty]. Это система рекурсивного применения правил языка, позволяющая создавать практически бесконечные ряды осмысленных выражений. Джеффри Пански и Бриджет Сэмюелс тоже рассуждали о «синтаксическом позвоночнике» всех человеческих языков. Синтаксис – это набор правил, управляющих грамматической структурой предложений.
Неизбежность универсальной грамматики
Хомский с коллегами тщательно проанализировали вычисления, которые должна провести нервная система для работы с такой рекурсией. Для абстрактного описания работы УЯМ исследователи взяли такую математическую модель, как машина Тьюринга. Математик Алан Тьюринг разработал эту модель в начале XX века. Его теоретическая машина привела к разработке электронных компьютеров.
Их анализ привёл их к неожиданному и удивительному заключению. В книге, которая в данный момент находится в печати, Уотамулл и Хомский пишут: «Недавняя работа, демонстрирующая простоту и оптимальность языков, усиливает непреложность гипотезы, которую когда-то могли отвергнуть за абсурдностью: основные принципы языка проистекают из области концептуальной необходимости». Джеффри Уотамулл писал, что этот сильный минималистический тезис утверждает о «существовании ограничений в структуре самой вселенной, которым не могут не подчиняться все системы». Наша универсальная грамматика представляет собой нечто особенное, и не является одним из многих теоретически возможных вариантов".
Иен Робертс
Плато и тезис сильного минимализма
Ограничения математической и вычислительной необходимости формируют УЯМ таким, какой он есть, так же, как законы оптики формируют глаза позвоночных и головоногих. «Марсианские» языки в таком случае могут следовать правилам такой же универсальной грамматики, как и человеческие, поскольку существует только один оптимальный вид рекурсивного ядра языкового органа.
Благодаря конвергентной эволюции природа обязана будет найти этот единственный, наилучший способ тогда и там, где в ней эволюционирует язык. Уотамулл предположил, что механизмы арифметики мозга могут отражать сходную неизбежную конвергентность. Это означает, что основы арифметики будут одними и теми же для людей и инопланетян. Мы обязаны, пишут Уотамулл и Хомский, «заново продумать все предположения о том, что внеземной разум или искусственный интеллект так уж сильно могут отличаться от человеческого».
Это поразительный вывод, представленный на симпозиуме Уотамуллом при помощи Пански и Сэмюелс. Универсальная грамматика может оказаться поистине универсальной. Уотамулл сравнил этот тезис с современной, появившейся в эру компьютеров версией убеждений древнегреческого философа Платона, считавшего, что математические и логические взаимоотношения – это реальные вещи, существующие в отдельном мире, которые человеческий разум просто обнаруживает. Эти идеи, вносящие что-то новое в сложную и очень старую философскую проблему, без сомнения, вызовут дебаты. Они иллюстрируют глубину новых знаний, ожидающих нас на иных мирах и в иных разумах.
Древнегреческий философ Платон в представлении художника эпохи Ренессанса, Рафаэля. Платон считал, что математические и логические истины объективно существуют, что они не связаны с нашим разумом, а просто обнаруживаются людьми. Джеффри Уотамулл, Иен Робертс и Ноам Хомский описывают идею УЯМ, которая представляет собой современную версию взглядов Платона, в которой необходимые математические, логические и вычислительные взаимосвязи определяют структуру УЯМ и универсальную грамматику. Поскольку точно такие же необходимые взаимосвязи влияли бы на эволюцию УЯМ у инопланетян, они считают, что языки инопланетян, скорее всего, будут обладать такой же универсальной грамматикой, что и человеческие.
Универсальная грамматика и сообщение для инопланетян
Каковы последствия этого нового способа размышления о структуре языка для практических попыток создать межзвёздные сообщения? Уотамулл считает, что этот новый подход бросает вызов «пессимистическому релятивизму тех, кто считает наиболее вероятным, что земной (человеческий) разум и инопланетный разум будут (возможно, в принципе) непонятны друг другу». Пански и Сэмюельс соглашаются и добавляют, что «математика и физика, вероятно, будут наилучшим выбором в поиске общих концепций, которые можно будет использовать в качестве отправной точки».
Уотамулл предполагает, что, хотя разумы инопланетян или ИИ могут быть качественно схожими с нашим, они могут отличаться количественно, обладать увеличенным по сравнению с нашим объёмом памяти или скоростью мышления. Он уверен, что в инопланетном языке, скорее всего, будут существительные, глаголы и предложения. Это значит, что они, вероятно, смогут понять искусственное сообщение, содержащее подобные объекты. В такое сообщение, по его мнению, полезно также будет включить структуру и синтаксис естественных человеческих языков, поскольку эти параметры, вероятно, будут общими с языками инопланетян.
Пански и Сэмюельс более осторожны в оценках. Они отмечают: «Некоторые лингвисты не верят в универсальность существительных и глаголов как категорий человеческих языков». И всё же они подозревают, что «языки инопланетян будут построены на основе отдельных осмысленных единиц, которые можно комбинировать в более крупные осмысленные единицы». Человеческая речь состоит из линейной последовательности слов, но Пански и Сэмюельс отмечают, что «часть линейности, навязанной человеческому языку, может проистекать из ограничений нашей вокальной анатомии, и она начинает разваливаться, как только мы вспомним о жестовых языках».
В целом данные открытия порождают новую надежду на то, что разработка сообщения, понятного инопланетянам, является посильной задачей. В следующей статье мы рассмотрим новый пример такого сообщения. В 2017 году его передали в направлении звезды, находящейся в 12 световых годах от нашего Солнца.
Ссылки и дополнительные материалы
- Allman J. (2000) Evolving Brains, Scientific American Library
- Chomsky, N. (2017) The language capacity: Architecture and evolution, Psychonomics Bulletin Review, 24:200-203.
- Gliedman J. (1983) Things no amount of learning can teach, Omni Magazine, chomsky.info
- Hauser, M. D., Chomsky, N., and Fitch W. T. (2002) The faculty of language: What is it, Who has it, and How did it evolve? Science, 298: 1569-1579.
- Land, M. F. and Nilsson, D-E. (2002) Animal Eyes, Oxford Animal Biology Series
- Noam Chomsky’s theories on language, Study.com
- Patton P. E. (2014) Communicating across the cosmos. Part 1: Shouting into the darkness, Part 2: Petabytes from the stars, Part 3: Bridging the vast gulf, Part 4: Quest for a Rosetta Stone, Universe Today.
- Patton P. E. (2016) Alien Minds, I. Are extraterrestrial civilizations likely to evolve, II. Do aliens think big brains are sexy too?, III. The octopus’s garden and the country of the blind, Universe Today
