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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Ohya, Masanori (EDT)/ Watanabe, N. (EDT)

出品人:

页数:384

译者:

出版时间:

价格:1449.68元

装帧:HRD

isbn号码:9789812566140

丛书系列:

图书标签:

• wanted
• 量子信息
• 量子计算
• 量子力学
• 信息科学
• 计算机科学
• 量子通信
• 量子密码学
• 量子算法
• 物理学
• 数学

《宇宙的低语：信息、物质与能量的终极编织》 内容梗概： 《宇宙的低语：信息、物质与能量的终极编织》并非一本探讨量子信息和计算的著作。它深入探究的是物质世界运行的深层逻辑，试图揭示宇宙最基本的组成单元是如何通过信息的流动、物质的转化和能量的交换，编织出我们所感知到的丰富多彩的现实。本书将带领读者踏上一场跨越物理学、哲学、甚至生物学前沿的宏伟旅程，重新审视我们对世界最根本的理解。 章节细览： 第一章：时空的弦论织锦——探寻基本粒子的舞动 本章将从最前沿的物理学理论出发，介绍弦论对基本粒子性质的全新解读。我们将探讨为何宇宙中的基本粒子，如夸克、轻子和玻色子，并非点状的存在，而是微小的、振动着的弦。这些弦的振动模式决定了它们的质量、电荷和自旋等基本属性。我们会深入分析弦理论如何尝试统一四种基本相互作用力——引力、电磁力、强核力和弱核力，将它们视为不同弦振动模式的体现。重点将放在理解多维空间的存在，以及这些额外维度如何影响我们观察到的三维世界。本书将以通俗易懂的语言，而非晦涩的数学公式，阐释这些令人着迷的概念，让读者体会到宇宙最微观层面的和谐与优雅。我们还将简要回顾爱因斯坦的广义相对论，并探讨其与量子力学的潜在冲突，以及弦理论如何试图弥合这一鸿沟。 第二章：信息涌流的宇宙密码——熵的奥秘与系统的演化 熵，这个看似冰冷的物理概念，在本章中将被赋予全新的生命力。我们将探讨熵作为信息丢失的度量，以及它在宇宙演化中的关键作用。从统计力学的角度，我们会解释为什么孤立系统的熵总是倾向于增加，以及这种趋势如何驱动着宇宙从有序走向无序。然而，本书不会止步于此。我们将引入“负熵”的概念，探讨生命系统如何通过与环境交换物质和能量来维持自身的低熵状态，从而实现复杂性的增长。本章将深入分析信息如何在物理系统中流动、编码和解码，以及信息量与能量消耗之间的内在联系。我们将讨论热力学第二定律在不同尺度下的表现，从星系的形成到细胞的代谢，信息流动的规律无处不在。我们将思考，宇宙的最终命运是否由熵的增长所决定，抑或是存在某种超越经典熵理论的机制？ 第三章：能量的循环与物质的嬗变——从核聚变到生命起源 能量，宇宙最基本的存在形式之一，在本章中将被视为驱动一切变化的动力。我们将追溯能量的起源，从宇宙大爆炸时期的原始能量，到恒星内部的核聚变反应，再到地球上的各种能源形式。本书将详细介绍物质如何通过能量的转化而产生和衰变，例如放射性元素的衰变过程，以及核能的利用。更重要的是，我们将探讨能量在生命系统中的作用。从光合作用吸收太阳能，到生物体内的化学能转化，能量的流动是生命得以存在的基石。本章还将触及物质的“炼金术”——元素合成的奥秘，解释为何宇宙中的重元素主要在超新星爆发时产生。我们将思考，能量的守恒定律是否也适用于信息，以及是否存在某种“信息守恒”的普适原理。 第四章：意识的边界与模拟的现实——物理学哲学视角的探索 本章将转向更加形而上的思考，将物理学的发现置于哲学的审视之下。我们将探讨意识的本质，以及它与物质和信息之间的关系。是否存在某种“意识场”？意识是否是宇宙基本属性的一部分？本书将引用一些关于量子力学诠释的哲学思考，如哥本哈根诠释、多世界诠释等，并探讨它们对我们理解现实本质的影响。我们将深入讨论“模拟现实”的可能性，思考我们所感知的世界是否可能是一个更高层次的模拟。本章还将探讨确定性与随机性在宇宙中的作用，以及自由意志的可能性。我们是否仅仅是宇宙宏大图景中的一颗棋子，还是我们能够主动地影响和塑造现实？ 第五章：宇宙的未来与信息的归宿——从热寂到新兴的宇宙观 展望宇宙的未来，本章将探讨几种主要的宇宙学模型，如热寂理论、大挤压理论以及新兴的宇宙循环论。我们将分析这些模型对信息和能量的最终命运的推论。如果宇宙最终走向热寂，那么信息会去往何处？它们是彻底消散，还是会以某种我们尚未理解的形式存在？本章还将介绍一些更加激进的宇宙学猜想，例如宇宙的诞生可能源于一个“母体宇宙”，以及我们宇宙的终结可能是另一个宇宙的起点。我们将思考，是否存在某种“宇宙意识”，在宏观层面指导着宇宙的演化。本书将以开放性的态度，鼓励读者对宇宙的终极问题进行思考，激发对未知的好奇心和探索精神。 本书特色： 跨学科视野： 本书融合了物理学、哲学、信息论和生物学的前沿观点，为您呈现一个多维度、全方位的宇宙图景。 前沿理论的通俗解读： 复杂抽象的科学概念将以生动形象的比喻和贴近生活的例子进行解释，即使没有深厚的科学背景也能轻松阅读。 深刻的哲学思考： 在阐述科学理论的同时，本书鼓励读者进行深刻的哲学反思，激发对生命、宇宙和现实本质的思考。 激发好奇心与探索欲： 本书旨在点燃读者对未知的好奇心，鼓励大家主动探索更广阔的科学和哲学领域。 无AI痕迹的自然语言： 本书以流畅自然的语言风格呈现，力求给予读者如同阅读人类作者创作的深度思考著作般的体验，没有任何技术痕迹。 读者定位： 本书适合所有对宇宙的奥秘、物质世界的底层逻辑、以及信息在自然界中的作用感兴趣的读者。无论您是物理学爱好者、哲学探索者，还是对生命起源和宇宙演化充满好奇的学生，抑或是希望拓展思维边界的专业人士，《宇宙的低语》都将为您带来一场智力与心灵的盛宴。它将挑战您固有的认知，为您打开一扇通往宇宙更深层理解的大门。

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我注意到这本书在内容组织上，似乎是按照学科发展的历史脉络来推进的，从早期的量子力学诠释，到信息论的引入，再到量子纠缠和叠加态的计算潜力分析，整个结构呈现出一种清晰的线性上升感。这种编排方式的好处在于，读者可以清晰地看到一个概念是如何从理论走向实际应用的，每一步的理论积累都是为了下一步的飞跃做铺垫。比如，作者在介绍量子门操作时，非常细致地展示了泡利矩阵和酉变换的实际效果，这比那些只给出抽象公式的教材要直观得多。不过，这种结构也带来了一个小小的遗憾：当我迫切想知道目前最前沿的量子纠错码或者某一种特定量子算法（比如Shor算法的细节实现）时，我发现相关章节往往安排得比较靠后，而且叙述深度相比基础理论部分略显不足，更像是蜻蜓点水的概述，这让我对“计算”部分的期待值没有完全被满足。

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这本书的文字风格极其凝练，充满了教科书式的精准和克制，几乎没有一句冗余的表达。每一句话似乎都经过了字斟句酌，力求在最短的篇幅内传递最大的信息量。这对于希望快速掌握知识点、用于科研查阅的读者来说，无疑是极大的福音。我发现作者在论证复杂概念时，喜欢采用一种步步为营的逻辑推演方式，很少使用引人入胜的故事性叙述。这种“干货满满”的特点，使得阅读过程像是在攻克一道道精密的逻辑难题，一旦解开，收获巨大。但是，这种高密度的信息轰炸，也使得我在通读时必须频繁地停下来，查阅背景知识，甚至需要反复研读才能真正内化其中的深层含义。对于那些习惯于在阅读中寻找“思想火花”和“哲学思辨”的读者，这本书可能显得有些冷峻和疏离，它更像是一份冷冰冰的、精确的蓝图，而非一幅充满想象力的画卷。我感觉作者将所有的精力都投入到了逻辑的严密性上，而对叙事节奏的把控似乎有所忽视。

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这本书的封面设计简洁而富有冲击力，那种深邃的蓝色调，配上银灰色的字体，立刻就给人一种进入高深学术领域的预感。我带着极大的期待翻开了第一页，希望能够在这本书中找到对量子力学宏大叙事更微观、更具体、更可操作的解释。然而，令我感到有些困惑的是，开篇的几章似乎更侧重于纯粹的数学基础构建，而不是直接切入信息和计算的核心应用。大量的线性代数和希尔伯特空间的概念被密集地铺陈开来，对于初次接触这一领域的读者来说，门槛显得颇高。我理解严谨的学术著作必须打下坚实的地基，但如果能有更直观的类比或者更生活化的例子来引导读者理解这些抽象的数学结构，或许能更好地激发兴趣，而不是让一些读者在还没看到“量子”的魅力之前，就被繁复的符号淹没。这本书的深度毋庸置疑，但其对读者的“友好度”似乎有所欠缺，更像是一本面向专业研究生的参考手册，而非一本面向广大学术爱好者的入门指南。我期待后续章节能逐渐揭示那些令人惊叹的量子计算实例。

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从整体阅读体验来看，这本书的学术价值是毋庸置疑的，它无疑是该领域内一本重量级的参考资料。但它更像是一本“厚重的砖头”，需要读者投入大量的时间和精力去“啃食”。它不适合那种追求快速满足感、希望在短时间内获得大量“即插即用”知识的读者。我感觉这本书更像是作者写给自己和少数顶尖同行的一份详尽备忘录，旨在确保理论的完整性和逻辑的无懈可击。在阅读过程中，我时常需要不断地回溯前面的定义和引理，以确保当前推导的每一步都站得住脚。这种深度和严谨性是它最宝贵的财富，但也同时是它对普通学习者设置的最高门槛。它要求读者具备扎实的预备知识和极强的专注力，才能真正领会其精髓，否则很容易在复杂的数学迷宫中迷失方向。

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这本书的插图和图表质量简直是一绝，这是我阅读过程中最感到惊喜的部分。很多抽象的量子态演化过程，如果仅仅依靠文字描述，几乎是不可能在脑海中形成准确图像的。然而，作者巧妙地运用了二维和三维的几何表示，特别是对量子比特状态在布洛赫球上的旋转描绘，既美观又极富教育意义。这些图表并非简单的装饰，它们本身就是信息的载体，极大地降低了理解复杂操作的认知负荷。我甚至愿意花额外的时间去研究那些图注和箭头指向，因为它们蕴含着作者对该步骤物理意义的深刻洞察。相对而言，书中对实验案例的引用和讨论显得略少，我希望能看到更多关于当前主流量子硬件平台（比如超导回路、离子阱）在实现这些理论操作时所面临的工程挑战的实例分析，那样能让理论和现实的距离拉得更近一些。

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