Buitenaards Babbelen – Deel 1

Buitenaards babbelen – deel 1

Angèle van Oosterom

De zoektocht naar buitenaardse beschavingen kent een lange historie. Vele astronomen hebben met optische en radio-telescopen de hemel afgespeurd naar ‘ET’. Mateloos geboeid door dit thema hebben enkele wetenschappers de vlucht naar voren genomen en nagedacht over hoe communicatie met buitenaardsen eruit zou kunnen zien. Zij vormen de METI-gemeenschap, waarbij METI staat voor ‘Messaging ExtraTerrestrial Intelligence’.

ETI is zeg maar de avant- Hogben, en de “founding fathers” van gebruik de definitie die stelt dat commu- gardistische tak van SETI, de Kunstmatige Intelligentie, Marvin nicatie een “activiteit is waarbij levende de Search for ExtraTer- Minsky en John McCarthy. Bij hen wezens betekenissen uitwisselen door restrial Intelligence. De voegen zich ook twee Nederlanderse op elkaars signalen te reageren” (defini- M groep METI-onderzoekers omvat o.a. de wetenschappers, Hans Freudenthal en tie van hoogleraar communicatie Gisela bekende Amerikanen Frank Drake, Carl Alexander Ollongren. Freudenthal ont- Redeker). Op aarde communiceren men- Sagan en Marvin Minsky, maar ook twee wierp een rudimentaire kosmische taal sen onderling via natuurlijke talen (elke prominente Nederlandse wetenschap- genaamd Lincos. Ollongren ontwikkelde levende of dode taal die door een aantal pers, wiskundige Hans Freudenthal en Lincos door naar Lincos 2.0, resulterend mensen als hun moedertaal wordt of sterrenkundige Alexander Ollongren. Zij in een nieuwe loot aan de METI-tak, de werd beschouwd.), gebarentaal, enz. plaveiden de weg in het stekelige land- ‘astrolinguïstiek’ (‘exolinguistics’). De Maar hoe dient “communicatie met ETI” schap van de complexe vraagstukken jongere generatie is vertegenwoordigd eruit te zien? Dient ETI-communicatie rondom interstellaire communicatie. door de Canadese natuurkundigen Yvan slechts het doel onszelf kenbaar te ma- Dutil en Stéphane Dumas, de Ameri- ken, of moet de lat hoger en behoeft Kosmisch contact-adepten kaanse informaticus Paul Fitzpatrick, en het de constructie van een (radio)-bood- Er is een kleine, diverse groep weten- psycholinguïst Douglas Vakoch. schap die basiskennis over ons en de schappers, natuurkundigen, astrono- aarde bevat en ook nog informeert over men, informatici en linguïsten die zich Communicatie, van xenofilie verscheidene thema’s, van psychologie in hun academische carrière toegelegd tot “Radio to the Stars” tot geografie? Dit vereiste discussies hebben op het ontwerpen van een ge- Historische experimenten met het over de inhoud van ETI-communicatie, codeerd symboolsysteem ten behoeve sturen van signalen met spiegels in de en zou leiden tot de totstandkoming van van kosmische radioboodschappen vorm van Morsecode enz. leverde geen versleutelde radioboodschappen. Enke- bedoeld voor communicatie met ETI buitenaards contact op. Echter, de ont- len ervan werden geïnspireerd door kos- – ExtraTerrestrial Intelligence. ETI is wikkeling van krachtige radiozenders mische talen als Astraglossa en Lincos. daarbij hypothetisch buitenaards leven ten behoeve van de ruimtevaart bood Voor de Verlichting centreerde “contact’ dat in staat is tot nadenken en zinvolle de mogelijkheid om complexe radio- met ETI” zich primair op de vorm. Spie- activiteit. Enkele radioboodschappen boodschappen de kosmos in te sturen. gelconstructies, lampen en Morsecode zijn al de kosmos ingestuurd, waaronder Dit deed vervolgens de discussie over werden populair. De Duitse wiskundige de bekende Arecibo message. de vorm en inhoud van zulke berichten Carl-Friedrich Gauss streefde communi- De eerste generatie METI-wetenschap- oplaaien, met name over CETI (Commu- catie met Maanbewoners na, en bouwde pers zijn de Amerikaanse astronoom nication with ETI), METI (Messaging...) de ‘heliotroop’: een spiegelconstructie Frank Drake, de natuurkundige Carl en SETI (Search...). bedoeld om met gebundeld zonlicht Sagan, de Russische wiskundige Alex Het begrip ‘communicatie’ is breed: Van boodschappen in de Maanwoestenij te Zaitsev, de Britse zoöloog Lancelot Dale biedt 25 verschillende definities. Ik branden. In de 19e eeuw raasde er door

16 Ruimtevaart 2021 | 1 Links: Alexander Ollongren (1928 - ) [Janus Nuiten]. Rechts: Hans Freudenthal (1905 - 1990). [Freudenthal Instituut UU] de wereld een heuse ‘xenofilie’-hype (liefde voor het vreemde), met als cen- trum Parijs. Iedere poging tot kosmische Kosmische talen communicatie werd aangemoedigd, zozeer zelfs dat er een prijs van 100.000 Astraglossa gebruikt strepen en punten, analoog aan lange en korte radiopulsen, Franc (destijds equivalent aan USD “radiogliefen”, om basale mathematische principes te communiceren. Hogben 500.000), de Prix-Guzman, ingesteld introduceert het concept van identiteit en elementaire rekenkundige operatoren werd voor de eerste die contact opnam en bouwt het systeem op vanuit deze basiscomponenten tot het punt waarop ze met buitenaardsen. kunnen worden gebruikt om astronomische verschijnselen te beschrijven. De eerste poging om een compleet pro- gramma te ontwikkelen voor kosmisch Lincos start met cijfers. Net zoals de vroegste voorbeelden van menselijk schrijven contact stamt uit 1896. De Britse poly- ideogrammatisch waren (waarbij een symbool verwijst naar het ding dat het math Francis Galton construeerde een afbeeldt), zo zijn de eerste Lincos-teksten ‘ideofonetisch’: ze bestaan uit korte boodschap gebaseerd op Morsecode. Hij piepgeluiden waarbij het aantal piepgeluiden overeenkomt met het cijfer dat is stelde dat, zonder feedback, er intrinsiek vertegenwoordigd. Als zodanig is Lincos afhankelijk van de intelligentie van de begrijpelijke signalen moeten worden ontvangers om in eerste instantie te erkennen dat n piepgeluiden overeenkomen bedacht. Zijn systeem bevatte lichtflits- met het cijfer n. Na het leren tellen tot tien, kan begonnen worden met het leren signalen van drie verschillende lengtes van elementaire wiskundige operatoren, zoals optellen en aftrekken, of het die gecombineerd werden om letters en principe van identiteit. In het kort zou dit er zo uitzien: ... > ... of ..... = ..... woorden te vormen. De boodschap bood een systematische uitleg van astrono- De Dumas-Dutil boodschap telt 23 pagina’s, elk gearrangeerd als een mische feiten via een taal van basale 127 x 127 pixelarray. Via basale rekenkunde stapt het over naar het beschrijven wiskunde en beelden. van complexere thema’s. Ieder symbool bestaat uit een foutbestendige 5 x 7 Begin 20e eeuw zorgde het pionierswerk bitmap; verandering van de bitwaarde in een symbool maakt het geen ander van Guiseppe Marconi en Nikolà Tesla symbool. De cijfers 0 t/m 9 en aritmetische principes worden door voorbeelden voor technologiedoorbraken die een geïntroduceerd. Dit dient als basis voor thema’s als geometrie, DNA-structuur effectievere manier van radiocommu- en een afbeelding van de 70-meter grote radiotelescoop in Evpatoria, Oekraïne. nicatie door de kosmos permitteerde. Marconi zond letters via de radio en Tesla Transformationele taalkunde veronderstelt een vastliggende, algemene ontdekte radiosignalen van Jupiter. Bei- syntactische grondstructuur voor taal; deze universele grammatica is gestoeld op den stortten zich op de zoektocht naar neurologische bevindingen: er is een afgebakend gebied in de hersenen (Broca) kosmisch contact; Marconi schreef ar- dat specifiek bedoeld is voor grammatica. tikelen als ‘Ethergrams to Mars’ en over ‘Radio to the Stars’. Onbewust legden zij

Ruimtevaart 2021 | 1 17 Drake en Sagan sleutelden tijdens de begindagen van SETI ook al een METI in elkaar, de welbekende Arecibo message, verzonden in 1974. ETI-boodschappen werden meegestuurd op interstellaire sondes: de Pioneer ‘Plaques’ en de Voya- ger ‘Golden Records’, tijdscapsules met informatie over het leven op aarde. Deze berichten waren echter voornamelijk symbolisch, aangezien de sondes pas over tienduizenden jaren enigszins in de buurt van andere sterren komen.

METI-renaissance, Ollongrens astrolinguïstiek Ondanks de grotere aandacht voor SETI borrelde METI onderhuids door, en ging een enkel voortvarend wetenschapper verder met het sleutelen aan interstellaire radioboodschappen. De term METI is van Kosmische taal in de science fiction film Contact uit 1997. [Warner Brothers] Alex Zaitsev, bedacht op een SETI-congres in Byurakan, Armenië, in 1971. Op het grondwerk voor wat later ‘METI’ zou of a Language for Cosmic Intercourse, dit congres liepen de gemoederen hoog worden, een term die in 1971 tijdens een wordt beschouwd als het eerste, volledig op m.b.t. de te gebruiken terminologie SETI-congres geïntroduceerd werd door ontwikkelde symbolische communica- en methodes voor communicatie met Alexander Zaitsev,. tiesysteem voor interstellaire communi- ETI. Zaitsev poneerde METI als reactie op catie. Beginnend met basiscijfers, bouwt CETI, de titel van het congres, bedacht METI-avant-la-lettre, de tekst een taal op die probeert om door Carl Sagan. Zaitsev stelde ferm Astraglossa, Lincos concepten uit de natuurwetenschappen dat Sagan slechts bezig was met triviaal In de jaren ’50 ontwikkelden onafhan- te beschrijven, evenals meer abstracte “aandacht trekken van ETI”. Zaitsev had kelijk van elkaar de zoöloog Lancelot begrippen zoals liefde en dood. hogere aspiraties: hij wilde echte ideeën- Hogben en Hans Freudenthal een kos- In dezelfde periode floreerde de zo- uitwisseling. Het tot ontploffing brengen mische taal, respectievelijk Astraglossa genoemde passieve SETI: dankzij de van onze gehele nucleaire arsenaal op de en Lincos. Hun werk betekende een radioastronomie kregen wetenschap- maan, zoals toentertijd voorgesteld werd, ommezwaai in het veld van kosmische pers de mogelijkheid om de hemel af kon Zaitsev nauwelijks bekoren, hij stelde communicatie. Beiden hebben zich, net te speuren naar ETI-signalen zonder dat “the real meat” in de boodschap zelf als Tesla en Marconi, vastgebeten in het dat zij zich direct druk hoefde te maken zit. Het zou echter nog twee decennia vraagstuk hoe men tot een uitwisseling over de inhoud van een radioboodschap. duren voordat enkele wetenschappers van gedachten c.q. ideeën met ETI zou SETI kon gemakkelijk “meerijden” met nieuwe pogingen waagden voor moderne kunnen komen. Hoe bereidt men de weg regulier radio-astronomisch onderzoek, METI. voor een kosmische taal? omdat het (althans in eerste instantie) Begin jaren negentig kondigde zich een Waren eerdere METI-ontwerpen veelal weinig speciale ontwikkeling vergde. METI-renaissance aan. De natuurkundige afgeleid van Morsecode, de nieuwe In vergelijking hiermee was METI veel Carl DeVito en de linguïst Richard Oehrle generatie symboolsystemen voor kos- arbeidsintensiever om te ontwikkelen. ontwikkelden een symboolsysteem dat mische boodschappen zou niet slechts Frank Drake trapte SETI af met ‘project gebaseerd was op wetenschappelijke uit communicatie van basale wiskunde Ozma’, waarbij hij de hemel afspeurde in feiten; chemische elementen, meeteen- moeten bestaan maar ook complexe het microgolfbereik, op zoek naar signa- heden, wiskundige notaties. Om tussen uitlatingen zijn over wetenschappelijke len van buitenaards leven. Ozma leidde de domeinvelden te manoeuvreren ge- thema’s als psychologie of sociologie. tot de oprichting van de non-profit -or bruikten ze de feiten als links, om dié fei- Beiden erkenden dat het symboolsys- ganisatie SETI, die al zeven decennia ten te communiceren die uniek zijn voor teem zelf-interpreteerbaar dient te zijn. focust op de zoektocht naar intelligente onze aarde. In navolging van dit tweetal Hogben poogde met Astraglossa een beschavingen. Eind vorige eeuw domi- namen, eind jaren ’90, twee Canadese radiolexicon en syntaxis op te bouwen neerde deze passieve zoekmethode, fysici, Yvan Dutil en Stéphane Dumas, door cijfers te gebruiken als basis voor de met zo’n vijftigtal pogingen. Begin jaren Freudenthal’s Lincos als basis voor hun bespreking van astronomische verschijn- ’90 daalde de publieke animo voor SETI; radioboodschap. Hun werk leidde tot selen die bekend zijn bij zowel zender als het draagvlak om geldelijke steun voor de eerste van twee “Cosmic Calls”, ver- ontvanger, zoals de relatieve positie van het speuren naar “groene mannetjes” zonden in resp. 1999 en 2003, door het de planeten in het zonnestelsel van de nam aanzienlijk af door gebrek aan re- Evpatoria Observatorium in de Oekraïne. ontvanger. Freudenthals Lincos; Design sultaat. De eerste Cosmic Call-boodschap bevatte

18 Ruimtevaart 2021 | 1 Links: Arecibo Message: in 1974 wordt de eerste interstellaire boodschap door het Puerto Ricaanse Arecibo observatorium naar Messier 13 ge- stuurd. Dit stersysteem staat op 25.000 lichtjaar van de aarde; enig antwoord zal dus pas over 50.000 aardjaren aankomen. De boodschap bestaat uit 1679 bits gerangschikt als een rechthoekige bitmap met 73 rijen en 23 kolommen. Het aantal bits is een semi-priemgetal (product van twee priemgetallen), een ontwerpkenmerk dat een ETI zou moeten informeren hoe het bericht als afbeelding kan worden gerangschikt. Het bericht geeft een binaire weergave van de eerste tien cijfers, de atoomnummers van de vijf elementen waaruit DNA bestaat, de formules voor de bases van DNA-nucleotiden, een afbeelding van een mens, het zonnestelsel en de Arecibo-telescoop [Sciencephoto]. Rechts: Evpatoria Cosmic Call 1999, Dumas/Dutil. Paginanummers staan links- en rechtsboven. Op deze bladzijde worden nummers uitgelegd, waarbij elk nummer in drie vormen wordt gegeven: als een groep stippen, als een binair nummer en als een symbool. Het symbool betekent “gelijk aan”. De regel betekent dus 2 (stippen) = 2 (binair) = 2 (symbool). [Dumas/Dutil] vier METI’s, de eerste ontworpen door Tweede taalrevolutie, implicaties Enkele METI-wetenschappers hadden Dumas/Dutil, de tweede en derde door voor METI, aardse conventies zich, in gedachte deze ‘tabula rasa’ stafleden van Team Encounter, de spon- In de jaren ’50, in dezelfde periode waar- theorie, gefocust op het ontcijferen van sor, en de vierde was een herhaling van in (C)(M)SETI zich ontwikkelden, vond er oude teksten. Dit is enigszins in de geest de Arecibo-message. De volledige bood- in de linguïstiek een ware taalrevolutie van de ontcijfering van de Egyptische schap bestond uit 23 bitpagina’s, gearran- plaats die van grote invloed zou zijn op de hiërogliefen aan de hand van de Rosetta geerd in een 127x127 pixel-opstelling, en manier van denken over communicatie Stone. Een voorstel was bijvoorbeeld om gebruikte een uniek symboolsysteem om met ETI. Het was de linguïstiek emeritus een meta-taal te ontwikkelen welke zou een variëteit aan thema’s uit te drukken, professor Noam Chomsky die beargu- kunnen dienen als een mechanisme om van basale rekenkunde tot de compositie menteerde dat een natuurlijke taal een een natuurlijke taal, en specifiek de wil- van de aardkorst. De boodschap werd expressie van gedachten is, gestoeld op lekeurige woorden die natuurlijke talen naar vier sterren verzonden die op 60 het gegeven dat jonge kinderen bij het bevatten, te linken aan referentiemateri- lichtjaar van de aarde staan. taalverwervingsproces een beperkt aan- aal in de wereld; een soort Rosetta Stone Van Drake tot Oehrle en Freudenthal; tal middelen aanwenden om een schier voor METI. Echter de tweede taalrevo- hun werk is van grote betekenis geweest eindeloze stroom aan gedachten te pro- lutie zette het METI-onderzoek in een voor de eerste lichting radioboodschap- duceren. Deze tweede taalrevolutie gaat totaal ander daglicht; de structuur die pen. Echter voor wat betreft het ontwerp hiermee lijnrecht in tegen de eerste, de het mogelijk maakt om een natuurlijke van symboolsystemen specifiek voor ‘tabula rasa’ theorie. Linguïsten dachten taal aan te leren, maakt het voor ons on- METI was de publicatie van Ollongrens daarbij dat kinderen natuurlijke taal ver- mogelijk om een natuurlijke taal te leren “Astrolinguistics” de grootste sprong werven via een afdoende verzameling die de principes van de universele gram- vooruit. Deze in 2013 gepubliceerde voorbeelden; m.a.w. men kan kinderen matica schendt. Mocht een Martiaan op tekst is een tweede generatie Lincos, dat een taal aanleren door te refereren aan de Aarde landen en een taal spreken die de progressie in informatica toepast op beelden. Chomsky verwierp deze theo- deze principes niet volgt dan zouden we METI. Het is de enige volledige taal - met rie, en stelde dat ieder mens geboren is deze niet zomaar even kunnen leren op robuuste syntax en semantiek - die lou- met een “taalorgaan”, en dat er sprake de manier zoals we een natuurlijke taal ter voor METI ontworpen is. Ollongren is van een universele of generatieve aanleren. We zouden ons deze vreemde stond met Lincos 2.0 aan de wieg van de grammatica. Dat onze taalstructuur taal eigen moeten maken door gedetail- astrolinguïstiek, een subdiscipline van biologisch gedetermineerd is, wordt leerde studie; net als bij de fysica, een METI (meer hierover in een later tweede inmiddels breed gesteund door neuro- uitdagend en waarschijnlijk veeleisend deel van dit artikel). wetenschappelijk onderzoek. werk.

Ruimtevaart 2021 | 1 19 eens goed te kijken naar niet-menselijke communicatiesystemen op aarde; mis- schien zouden die van dienst kunnen zijn voor een prototype METI. Dan stuit men bij METI-onderzoek direct op de naam John Lilly. Lilly was gedragswetenschap- per en reeds in de jaren ’60 druk bezig met dolfijncommunicatie. Lilly dacht, in de geest van Chomskys universele grammatica en aangeboren taalorgaan, dat ook dolfijnen complexe communicatie hadden. Lilly sprak zelfs over het “dolfi- nese”, als een taal waarmee dolfijnen hun gedachten expressie gaven. Lillys dolfijnenstudie leidde tot de conclusie dat dolfijnen ruimschoots in- ‘Tabula Rasa theorie’ in science fiction; een taal aanleren door te refereren aan beelden in de formatie uitwisselen en ook inderdaad film Arrival uit 2016. [Paramount Pictures] eigenschappen bezitten die een natuurlijke mensentaal kenmerken. Zo kunnen Het was niet alleen deze tweede taalre- argument er sterk voor dat een buiten- ze naar elkaar verwijzen met unieke volutie, de biologisch gedetermineerde aardse intelligentie ons vertrouwd zal geluiden, en bezitten ze het vermogen taalstructuur, die zand in de METI- voorkomen. om nieuwe instructies te begrijpen die raderen strooide, ook diende zich nog Minsky realiseerde zich ook dat SETI- bestaan uit zinnen van maximaal vijf een ander, meer verborgen probleem onderzoek veel gemeenschappelijk “woorden”. Dolfijnen zijn dus inderdaad aan. Met de creatie van METI worden heeft met hun eigen zoektocht naar in staat tot informatie-uitwisseling, tevens al onze sociale, psychologische een AGI (Artificial General Intelligence, maar is hier ook sprake van een onder- en maatschappelijke conventies enz. de hypothetische intelligentie van een linge gedachtenuitwisseling? Lilly vond geconnoteerd. In de zoektocht naar een machine die de capaciteit heeft om van wel, hij hanteerde de definitie van universeel te begrijpen METI moet men elke intellectuele taak die een mens communicatie als “the exchange of deze aardse conventies eruit filteren. kan begrijpen of leren uit te voeren). information between minds”, maar de METI-wetenschapper Frank Drake sprak Het uitgangsprincipe van Kunstmatige METI-gemeenschap was niet overtuigd. reeds bij het zenden van de Arecibo- Intelligentie stelt dat de mechanismes Wat tegen dolfijn-communicatie als in- message; “If an interstellar message has van intelligentie objectief zijn en niet af- spiratie voor METI pleitte was, opnieuw any hope of being understood by an ex- hankelijk van of een mens of machine het afkomstig van Chomsky, het transfor- traterrestrial recipient these conventions denkwerk doet. Extrapolerend vanuit mationeel taalonderzoek. Taalkundigen must be identified and excised from the dit gegeven beargumenteerden Minsky zochten naar de diepere syntaxregels in messages and replaced with elements en de KI-gemeenschap dat, daar ieder natuurlijke talen, d.m.v. het classificeren that can be presumed to be universally wezen in het universum met deze omge- van zinsdelen en statistische analyse. understood by an intelligent mind.” vingsrestricties te maken heeft, een ETI Hieruit volgde dat de menselijke syntax waarschijnlijk soortgelijke symboolsys- (de wetten die bepalen hoe woorden Steun uit de Kunstmatige temen zal ontwikkelen voor transmissie worden gecombineerd in zinnen) uniek Intelligentie-hoek, Marvin Minsky van geaccumuleerde kennis als aardlin- is. De relaties in een zin, en niet de De generatieve grammatica en de gen, puur vanwege de efficiëntie. lineaire orde van elementen, is wat de verborgen aardse conventies maken zin begrijpelijk maakt. M.a.w. het is de de creatie van METI zeer complex. Communicatie bij dieren, hiërarchische structuur die belangrijk is. Echter de grondleggers van de Kunst- Mind of the Dolphins De conclusie was dat het niet-menselijk matige Intelligentie, Marvin Minsky en Al gaf de Kunstmatige Intelligentie METI brein een weinig adequate kandidaat is John McCarthy, deden een flinke duit in een steun in de rug, met de suggestie dat voor het modelleren van vele aspecten het zakje voor METI toen ze met ferme ETI’s cognitie enigszins vergelijkbaar zou van de menselijke natuurlijke taal. Toch argumenten kwamen die stellen dat ETI kunnen zijn aan die van ons aardlingen, schreef de METI-gemeenschap een mogelijk sterk op ons lijkt, daar alles en toch hinderde het de METI-gemeen- belangrijke rol toe aan taalonderzoek iedereen in het universum onderworpen schap dat er zich ondanks alle techno- bij dieren, want het biedt een goede kijk is aan dezelfde omgevingsrestricties. De logische progressie, radioastronomie, op de grenzen van communicatie tussen wetten van de fysica zijn door het gehele informatica enz., nog geen enkele METI soorten, als model voor interstellaire universum hetzelfde. Alle schepsels in ontwikkeld was die niet op zijn minst boodschappen. het universum worden geconfronteerd enige gelijkenis veronderstelt tussen met dezelfde fundamentele problemen menselijke en ETI’s mentale processen. In deel 2: astrobot, de rol van wiskunde inzake, ruimte, tijd en materiaal, en dus, Het is daarom dat het door de METI- voor METI, Lincos 2.0 van Alexander zo stelde Minsky, pleit dit “economisch” gemeenschap nuttig geacht werd om Ollongren en “the Dark Forest”.

20 Ruimtevaart 2021 | 1