Hetki sitten teattereihin USA:ssa tullut Arrival on nopeasti muotoutumassa vuoden scifi-pläjäykseksi, jota kukaan, ei edes ohjaaja itse, olisi arvannut.

Tarina kertoo lingvisti Louise Banksista (Amy Adams) ja teoreettisesta fyysikosta Ian Donnelly (Jeremy Renner) heidän yrittäessään kommunikoida avaruusolennoille joiden alus on juuri laskeutunut Montanaan. Suurimmalle osalle meistä Arrival on vain yksi viihdyttävä avaruusolentoelokuva muiden joukossa, mutta kourallinen SETIn tutkijoita on saanut oikeasti tehtäväkseen selvittää miten kommunikoida avaruusolennoille. He pitivät elokuvaa enemmänkin dokumenttina kuin draamana,

”Olen niin kateellinen Louise Banksille koska hän pääsee kommunikoimaan kasvotusten avaruusolennon kanssa”,  Messaging Extraterrestrial Intelligence (METI) Internationalin puheenjohtaja Douglas Vakoch kertoi Motherboardille. “Mutta SETIn ja METIn skenaarioissa tällaista mahdollisuutta ei ole. Ideamme nopeasta sanavaihdsta onkin vuosikymmen — ja se toimii vain jos lähin tähti on asutettu.”

Ennen puheenjohtajaksi ryhmymistään juuri perustetulle METIlle, joka keskittyy avaruusviestinnän kiistanalaiseen tieteenalaan, Vakoch oli tähtienvälisen kommunikaation johtaja SETI Institutessa Kaliforniassa. Suurimman osan urastaan hän on miettinyt kuinka kommunikoida maapallon ulkopuoliselle lajille kun ei edes tiedetä niistä mitään ja viestin liikkuessa kohteeseensa vuosikymmeniä.

Vaikka Amy Adamsin hahmo tekee hommasta helponnäköistä elokuvassa, oikea avaruusolennoille puhumisen tieteen- ja taiteenlaji — nimeltään astrolingvistiikka tai METI — on paljon monimutkaisempaa, ja siinä on mukana kielitieteilijöitä, matemaatikkoja, fyysikkoja ja mielikuvitusta.

Elokuvassa Arrival Rennerin hahmo pottuilee Adamsille hänen lähestymistavastaan avaruusolennoille kommunikoinnissa, kertoen hänelle että hänen tapansa tehdä kielitiedettä on ”kuin matemaatikolla”. Vaikka heitto onkin tehty vitsinä, todellisessa elämässä kyse on enemmän tai vähemmän siitä miten homma toimii. Vakoch huomauttaa, että yksi Adamsin nauttimista eduista elokuvassa on, että hän kykenee kommunikoimaan reaaliajassa avaruusolennoille. Mutta METIn tutkijat lähettävät viestejä kosmokseen, he odottavat vuosikymmenten, ellei vuosisatojen, viivettä viestin lähettämisen ja vastauksen vastaanottamisen välillä, joka perustavan laatuisella tavalla muuttaa tapaa jolla viesti pitäisi rakentaa.

Ensinnäkin se tarkoittaa sitä että viesti lähetetään kosmokseen uskomattoman robustina ja täysin itseensä viittaavana. Toisin kuin Arrivalissa maapallon asukkailla ei ole kykyä opettaa vastaanottajalle viestistä mitään johtuen viestin välitykseen kuluvasta ajasta. METIn tutkijat joutuvat viestin sisällön lähettämisen lisäksi lähettämään ohjeet miten lukea viestiä, ja nämä ohjeet täytyy olla jollain tavalla avaruusolentojen luettavissa myös.

Se mitä tämä tarkoittaa on että sen sijaan että yritettäisiin keksiä miten avaruusolentojen kieli rakentaa heidän maailmankuvansa (Arrivalin teoreettinen pohja on nimeltään lingvistinen relativismi) ja perustaa viesti tähän, METIn tutkijat liikkuvat vastakkaiseen suuntaan.

”Etsimme kosmista Rosettan kiveä”, sanoo Vakoch. ”Mutta kysymys kuuluu: Mitä meillä ja avaruusolennoilla on yhteistä?”

Kuten saattaisi odottaa, tämä kysymys johtaa suurimman osan METIn tutkijoista matematiikan ja fysiikan kieliin, jotka saattaisivat olla tunnettuja myös avaruusolentojen yhteiskunnassa jolla on kyky vastaanottaa viestit.

Kun hollantilaissaksalainen matemaatikko Hans Freudenthal loi 1900-luvulla LINCOSin, ensimmäisen kielen jolla kommunikoida avaruusolennoille, hän käytti matemaattisia periaatteita kuvaamaan kaikkea ajan luonteesta siihen mitä rakkaus on. Vuonna 2013 hollantilainen astronomi Alexander Ollongren loi toisen version LINCOSista, joka kommunikoi samanlaisia ideoita symbolisen logiikan ja lambda-laskennan käsitteisiin puettuna. Molemmissa näistä lingua cosmica on itsenäinen ja sen juuret ovat oletetuissa universaaleissa periaatteissa (matematiikassa ja logiikassa) — mutta se silti saattaa olla avaruusolennoille siansaksaa.

”Vaikka ihmiset ja avaruusolennot molemmat ovat kehittäneet matematiikan ja tieteen, ne eivät välttämättä keskenään vaihdettavissa”, sanoo Vakoch. ”Ehkä tiede alkaa eri kohdasta riippuen organismin biologiasta tai tietyistä tarpeista. Arrival pitää totuuden siemenen, ja se tapa jolla me jäsennämme maailmaa ja puhumme siitä voi olla täysin omalaatuista omalle lajillemme.”

Pointin selkeyttämiseksi Vakoch lainaa epäeuklidista geometriaa 1800-luvulta. Kahden vuosituhannen ajan Euklidin näkökulma tasaisesta universumista oli vallitseva ja perustui hänen viidennelle postulaatilleen, joka sanoo että kaksi yhdensuuntaista suoraa ei koskaan leikkaa. Mutta kourallinen eurooppalaisia geometrian tutkijoita 1800-luvulla korvasi tämän aksiooman sen vastakohdalla — eli että kaksi yhdensuuntaista suoraa voi leikata — joka muutti maailmankuvaamme ja teki avaruudesta kaarevan tasaisen sijaan.

Tämä tärkeä pointti on että molemmat geometriat ovat sisäisesti konsistentteja ja että niitä on käytetty lukemattomiin tieteellisiin ja matemaattisiin löytöihin. Joten vaikka me puhume tieteen tai matematiikan kielellä avaruusolennoille, se ei välttämättä tarkoita sitä että me puhumme samalla tieteen tai matematiikan kielellä.

Pitäen tämän mielessä, Vakoch kannustaa tutkimaan tusinoittain eri tapoja yrittää kommunikoida avaruusolennoille. Hänen mielstään idea siitä että luodaan itsenäinen viesti joka voidaan välittää kerralla on ihmismielen tuote nähdä lähetyksen ja vastaanoton tapahtuvan yhden sukupolven aikana. Jos me jätämme tämän idean ja hyväksymme tähtien välisen kommunikaation todennäköisesti tapahtuvan vuosisadoissa tai -tuhansissa, se avaa radikaalisti uudenlaisia tapoja yrittää kommunikoida avaruusolennoille.

Arecibon teleskooppi Puerto Ricossa oli käytössä ensimmäisen avaruusviestin lähettämisessä.

Sen puolen vuosisadan aikana, joka on kulunut ensimmäisen ja toisen LINCOSin versioiden kehittämisestä, ei ole ollut puutetta ideoista siitä miten puhua avaruusolennoille. Jotkut ovat luottaneet auditiivisiin tai visuaalisiin komponentteihin, kuten Voyager-avaruusalus joka piti sisällään tallennettuja ääniä ja kuvia. Samoin ensimmäinen radiokommunikaatio joka oli tarkoitettu avaruusolennoille, joka tunnetaan Arecibo-viestinä, oli myös kuva joka esitti pikselöitynyttä ihmistä jä Arecibon teleskooppia. Valitettavasti tämän tyyppiset viestit perustuvat ideaan että avaruusolennoilla on kuulo- ja näköelimet kuten meillä — mutta ottaen huomioon että näkökyky on riippumattomasti kehittynyt kymmeniä kertoja pelkästään maapallolla, tämä idea ei välttämättä ole niin kaukaa haettua kuin miltä se kuulostaa.

Toiset yleiset ideat tulevat eri muodoissa kuten massiiviset datadumppaukset tai tietokoneohjelmien lähettäminen avaruuteen joka on avaruusolennon ajettavaissa heti kun se pääsee käsiksi ihmisen ohjelmointikyvyistä. Tämä oli CosmicOS:n taustalla oleva idea, ohjelman joka olisi roolipeli jolla opetetaan avaruusolentoja maapallosta. Ja että jonain hetkenä koko Craigslist lähetettiin avaruuteen (enemmänkin julkisuustemppu kuin mikään tiedejuttu, mutta ehkä avaruusolennot tarvitsevat uutta sohvaa?). Toiset strateguat palaavat kovat tieteen pariin, kuten RuBisCo Stars -viesti joka lähetti DNA-sekvenssin proteiinille jota käytetään kasvien fotosynteesissa.

Se onko yksikään näistä viesteistä avaruusolentojen luettavissa tai saapuuko ne koskaan avaruusolentojen tietoon on mahdotonta sanoa, jonka takia Vakoch ja hänen kollegansa METI Internationalissa keskittyvät tutkimaan niin monia erilaisia viestirakennelmia kuin mahdollista tällä välillä. He toivovat alkavansa välittää viestejä kosmokseen vuoden 2018 lopulla, mutta tällä hetkellä tärkeä asia on pitää mieli avoimena ja mielikuvitus aktiivisena, joka Vakochille on yksi tärkeä Arrivalin pääpointti.

”Asia josta pidän Arrivalissa eniten on että se kuvaa tietynlaista avoimuutta uudenlaiseen todellisuuden luonteen ymmärrykseen jota me tarvitsemme kyetäksemme ymmärtämään toista sivilisaatiota”, sanoo Vakoch. ”Se mitä SETIltä ja METIltä toivomme on, että yli vuosikymmenten tai vuosisatojen kykenemme ymmärtämään kuinka toinen sivilisaatio ymmärtää ja ja puhuu sen omasta maailmasta.”