意大利人是地球上说话最快的人之一,每秒可以说出多达九个音节。另一方面,许多德国人则是慢速发音者,在同样的时间内只能发出五到六个音节。然而,根据一项新的研究,在任何给定的一分钟内,意大利人和德国人传达的信息量大致相同。实际上,无论语言说得多快或多慢,它们往往以大致相同的速度传输信息:每秒约39比特,大约是摩尔斯电码的两倍。
“这是相当可靠的东西,”研究演讲生产的进化语言学家Bart de Boer说,但他没有参与这项工作。语言爱好者长期以来一直怀疑信息密集型语言——例如那些在较小的单位中打包更多关于时态、性别和说话者信息的信息——移动缓慢以弥补其信息密度,而信息量较轻的语言如意大利语则可以以更快的速度疾驰。但直到现在,还没有人拥有数据来证明这一点。
科学家们从17种语言的书面文本开始,包括英语、意大利语、日语和越南语。他们计算了每种语言的信息密度,以比特为单位——描述你的手机、笔记本电脑或计算机调制解调器传输信息速度的相同单位。他们发现,只有643个音节的日语,其信息密度约为每音节5比特,而拥有6949个音节的英语,其密度略高于每音节7比特。越南语,以其复杂的六声系统(每个声调可以进一步区分一个音节),位居榜首,每音节8比特。
接下来,研究人员花了3年时间招募和录制了10名来自14种语言的说话者——五男五女。(他们使用了其他三种语言的先前录音。)每个参与者用他们的母语朗读了15段相同的段落。在注意到说话者完成朗读所需的时间后,研究人员计算了每种语言的平均语速,以每秒音节数衡量。
一些语言显然比其他语言更快:这并不令人惊讶。但当研究人员采取最后一步——将这个速率乘以比特率以找出每秒传输多少信息时——他们对结果的一致性感到震惊。无论快慢、简单或复杂,每种语言都趋向于每秒39.15比特的平均速率,他们今天在《科学进展》上报告。相比之下,世界上第一台计算机调制解调器(1959年推出)的传输速率为每秒110比特,而今天平均家庭互联网连接的传输速率为每秒1亿比特。
“有时有趣的事实或规则就隐藏在眼前,”研究合著者、法国里昂大学CNRS赞助的语言动力学实验室的进化语言学家François Pellegrino说。因为语言科学长期以来一直关注语法复杂性等事物,他说,这个信息传输速率被忽视了。他补充说,“水晶般清晰的结论”是,尽管语言在编码策略上差异很大,但没有一种语言在传递信息方面比其他语言更有效。
但“为什么”是另一个完全不同的问题。Pellegrino和他的同事们怀疑答案与我们的脆弱生物学施加的限制有关——我们的大脑在任何时候可以接收或产生多少信息。神经科学的研究支持这一观点,最近的一篇论文提出,美国英语的听觉处理上限为每秒9个音节。
De Boer同意我们的大脑是瓶颈。但他说,我们可能不是受限于我们通过听觉处理信息的速度,而是受限于我们整理思绪的速度。这是因为,他说,普通人可以将音频录音加速到约120%,并且仍然没有理解问题。“真正的问题似乎在于将想法整合在一起。”