As abelhas podem indicar se a matemática serve para comunicarmos com extraterrestres.

Os seres humanos sempre se sentiram atraídos pelo espaço. Perguntamo-nos vezes sem conta se estamos sozinhos no Universo. Se a resposta for não, que aspeto terá a vida inteligente? E de que forma comunicariam os extraterrestres?

A hipótese de existir vida extraterrestre assenta em evidência científica. Ainda assim, as distâncias envolvidas nas viagens entre estrelas são enormes. Se chegarmos a contactar alienígenas, é provável que isso aconteça por comunicação a grande distância, tendo em conta que a estrela vizinha mais próxima está a 4,4 anos-luz.

Mesmo num cenário otimista, qualquer troca de mensagens de ida e volta demoraria provavelmente mais de dez anos.

Como poderia isso funcionar se não tivermos uma língua em comum? Uma pista pode vir de como nos conseguimos relacionar com criaturas aqui na Terra cujas mentes nos são, em muitos aspetos, profundamente estranhas: as abelhas.

Apesar das diferenças marcadas entre o cérebro humano e o das abelhas, ambos conseguem fazer matemática. Como defendemos num novo artigo publicado na revista Leonardo, esta experiência mental reforça a ideia de que a matemática pode constituir a base de uma "linguagem universal", que um dia poderá ser usada para comunicar entre estrelas.

A matemática como linguagem da ciência

A noção de que a matemática é universal não é recente. No século XVII, Galileu Galilei descreveu o Universo como um grande livro "escrito na linguagem da matemática".

Também a ficção científica explora há muito a matemática como linguagem universal. No romance de 1985 e no filme de 1997 Contacto, os extraterrestres estabelecem contacto com os humanos através de uma sequência repetida de números primos enviada por sinal de rádio.

Em O Problema dos Três Corpos, romance de Liu Cixin adaptado para uma série da Netflix, a comunicação entre alienígenas e humanos para resolver um problema matemático acontece através de um videojogo.

A matemática surge ainda na novela de 1998 de Ted Chiang, História da Tua Vida, adaptada para o filme de 2016 O Primeiro Encontro. A obra descreve alienígenas com uma experiência não linear do tempo e, em paralelo, uma formulação diferente de matemática.

Fora da ficção, as tentativas científicas de comunicação universal também recorreram à matemática e aos números. As capas dos Discos de Ouro (Golden Records) que acompanharam as sondas espaciais Voyager 1 e 2, lançadas em 1977, incluem gravações com grandezas matemáticas e físicas para "comunicar uma história do nosso mundo a extraterrestres".

A mensagem de rádio de Arecibo, enviada para o espaço em 1974, era composta por 1,679 zeros e uns organizados para transmitir os números de um a dez e os números atómicos dos elementos que compõem o ADN. Em 2022, investigadores desenvolveram uma linguagem binária concebida para apresentar a extraterrestres a matemática, a química e a biologia humanas.

Como testar uma "linguagem universal" sem extraterrestres? Abelhas como modelo

Uma criatura com duas antenas, seis patas e cinco olhos pode soar a alienígena, mas essa descrição também serve para uma abelha. (A ficção científica, como é natural, já imaginou extraterrestres "insetoides".)

Os antepassados das abelhas e dos humanos separaram-se há mais de 600 milhões de anos e, ainda assim, ambos apresentam comunicação, sociabilidade e alguma capacidade matemática. Desde essa divergência, as abelhas-do-mel e os humanos desenvolveram de forma independente métodos eficazes - embora distintos - de comunicação e cooperação em sociedades complexas.

Os humanos criaram a linguagem. As abelhas-do-mel evoluíram a dança das abelhas (waggle dance) - um comportamento que indica a localização de fontes de alimento, incluindo a distância, a direção, o ângulo em relação ao Sol e a qualidade do recurso.

Devido ao grande afastamento evolutivo relativamente às abelhas, bem como às diferenças entre tamanhos e estruturas cerebrais, as abelhas podem ser encaradas como um modelo de alienígena insetoide que existe aqui mesmo na Terra - pelo menos para efeitos da nossa experiência mental.

Abelhas e matemática

Numa série de experiências realizadas entre 2016 e 2024, investigámos a capacidade das abelhas para aprender matemática. Trabalhámos com abelhas-do-mel em voo livre, que escolhiam regressar e participar regularmente nos nossos testes de matemática ao ar livre para receberem água com açúcar.

Durante os testes, as abelhas mostraram indícios de conseguirem resolver adições e subtrações simples, classificar quantidades como pares ou ímpares e ordenar quantidades de objetos, incluindo uma compreensão do "zero". As abelhas demonstraram até a capacidade de associar símbolos a números, numa versão simples do modo como os humanos aprendem numerais árabes e romanos.

Apesar de terem cérebros minúsculos, as abelhas evidenciaram uma aptidão elementar para fazer matemática e aprender a resolver problemas com quantidades. A sua competência matemática passou por aprender a somar e a subtrair uma unidade, o que funciona como ponto de partida para matemática mais abstrata. A capacidade de adicionar ou subtrair um teoricamente permite às abelhas representar todos os números naturais.

Se duas espécies que podem ser consideradas alienígenas uma para a outra - humanos e abelhas-do-mel - conseguem fazer matemática, tal como muitos outros animais, então talvez a matemática possa servir de base a uma linguagem universal.

Caso existam espécies extraterrestres e disponham de cérebros suficientemente sofisticados, os nossos resultados sugerem que poderão ter capacidade para fazer matemática. Uma questão adicional é saber se espécies diferentes desenvolverão abordagens distintas à matemática, de forma semelhante aos dialectos numa língua.

Descobertas deste tipo também ajudariam a responder à pergunta sobre se a matemática é uma construção totalmente humana ou se, pelo contrário, é uma consequência da inteligência e, por isso, universal.

Scarlett Howard, Investigadora, Escola de Ciências Biológicas, Universidade Monash; Adrian Dyer, Professor Associado, Departamento de Fisiologia, Universidade Monash; e Andrew Greentree, Professor de Física Quântica e Bolseiro Future Fellow do Conselho Australiano de Investigação, Universidade RMIT

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