作为本片切入剧情的关键方式，理解外星语言是一个重头戏，不过这并不是一件容易的事，它的难度甚至要比密码破译和地球语言的研究更难。
首先相对于密码破译。密码破译实际上还是逻辑性和统计学的问题。二战期间，盟军为了破译德国的“英格玛”密码系统就召集了一批数学家和逻辑学家来完成。本质上来说它也依旧是人类大脑想出来的加密算法，用人类的思维角度和计算机的分析能力就可能逐步破解出来。
其次是相对对地球语言的研究。在地球的历史长河中，也存在着一些语言就此消亡而近代科学家对其展开研究。
科幻大师阿西莫夫曾在其书中借角色之口表达了对宇宙语言研究的看法。很多古老语言的研究难度虽然大，但由于我们仍能找到一种现存的、或者虽然消亡但已经被破译的语言，不管它们之间的联系多么微弱，以此作为研究的参照。即使连这点关联都没有的话，那至少地球语言是由人类创造使用的，它反映了地球人的思维方式。对消亡的古语研究至少是有着手之处的。
换句话说，对外星人语言或者说宇宙语言的研究，既无任何基础，也是无同样的思维角度。空白的研究毫无用处，影片中女主在听到外星人语言录音后依然拒绝了这种远程，二手的研究方式大概就是基于这样的认识。
当然，幸运的是电影中有活的外星人可以直接交流。这种情况类似于古代地球文明之间的相遇，可以通过形象的演绎来构建沟通。影片中一开始也是这么做得，当发现口语无法沟通时，女主通过形象的演绎转而进行书面化的沟通。不过着依旧比地球不同文明的沟通难，地球上常规的语言都是线性表达的，还有文字支撑，而外星人的语言是非线性的，更像是一种图形符号。女主通过形象演绎并通过计算机拆分这些符号来理解外星符号中所蕴含的意义，从而与之进行简单的对话。不过这种方法是一个庞大的系统工程，从分析其语言的基本单位，到理解其中的组合规律都是一个复杂的过程。
此外，影片还提到了另一种理解外星语的方式——游戏化和对立面表达。可能是为了加一些中国元素，《降临》中的中国人与外星人沟通的方式就是用麻将来进行的。游戏规则的认识门槛应该是更低的，而外星人能通过游戏反映出对立面意思，这也是为什么影片中的中国能更早的了解到外星人的“意图”（尽管是错误的，根据某个单词来认识整句话的意思显然是错误的方式）。
事实上，真实世界中是有关于破译语言的技术的，比如说自然语言处理（NLP），它研究的是实现人与计算机之间用自然语言进行有效通信的各种理论和方法。通俗的理解，它通过机器学习的方式，采集整理大量的语言资料和规则来帮助计算机理解人类语言。对于计算机而言，把对人类语言的认识转换成了一种算法和模型。同样的，这样的技术也应当可以运用到对外星语言的研究上，问题在于NLP在当下阶段甚至无法理解多样化语境中的语义，更遑论毫无基础的，未知的外星语言。事实上，这种技术的逻辑也正是女主使用破译外星语言方式的延伸。
此外，贯穿《降临》全片的还有一个非常有意思的语言学假设——萨丕尔－沃尔夫假说（Sapir-Whorf Hypothesis），由美国语言学家萨丕尔及其弟子沃尔夫提出，它认为，人类的思维模式受到所用语言的影响。这也是影片设定能够成立的要素。
最后，科学的研究都是基于人类自己对人，对外界的认识来形成的。即使已经有了宇宙语言学这门学科，但也是对科幻文学和假设情况下地球人对自己语言的研究。
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