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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1973-12-31

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780471702917

丛书系列:

图书标签:

• 数字信号处理
• 信号处理
• DSP
• 通信
• 图像处理
• 滤波
• 傅里叶变换
• 算法
• MATLAB
• 工程

探索未知疆域：《宇宙的寂静回响：从量子泡沫到超星系团的结构演化》 图书简介 本书并非聚焦于电子信号的离散化与变换，而是带领读者深入宇宙的宏伟图景与微观基石，探索那些支配着时空、物质与能量的终极规律。我们不再关注滤波器、傅里叶变换或Z域分析，而是将目光投向那些宏大叙事——从普朗克尺度的量子涨落，到宇宙大尺度结构形成的驱动力。 第一部分：时空之基石——从量子场论到弯曲时空 第一章：普朗克尺度的幽灵 本章深入剖析我们当前物理学框架的边界。我们探讨了引力在量子尺度下面临的困境，以及量子场论（QFT）在描述极端高能环境时的局限性。我们将审视“信息”在黑洞视界附近如何被编码和释放（霍金辐射的再审视），并着重分析弦理论、圈量子引力等前沿理论试图如何调和量子力学与广义相对论的鸿沟。重点将放在对“时空本身”是否是基本实体，还是某种涌现现象的哲学与数学探讨上。我们不会涉及任何关于信号处理的数学工具，而是聚焦于度规张量、联络形式和拓扑不变量在描述几何本体中的应用。 第二章：引力的几何——广义相对论的深层结构 本章对爱因斯坦场方程的几何内涵进行了一次深入的探寻。我们将详细解析黎曼几何如何构筑了我们的时空模型。重点章节将讨论奇点理论（如彭罗斯-霍金奇点定理的现代解释），以及黑洞的热力学（Bekenstein-Hawking熵）与信息悖论之间的微妙平衡。我们还将探讨引力波天文学的最新发现如何挑战或巩固了我们对时空涟漪传播特性的理解，尤其关注其极化模式的细节分析，而非任何形式的周期性序列分析。 第二部分：宇宙的宏伟编排——结构形成与动力学 第三章：暗物质的幽灵场 本章聚焦于宇宙学中的最大谜团：暗物质。我们不会讨论任何与观测信号强度或频率相关的分析，而是集中于暗物质的候选粒子模型（如WIMPs、轴子）的理论预测及其在宇宙演化中的作用。详细分析了冷暗物质（CDM）模型如何成功解释星系形成、星系团的动力学稳定性，并探讨了替代性模型（如修正牛顿动力学MOND）的不足之处。本章的数学工具将主要围绕牛顿引力（在弱场近似下）和宇宙学微扰理论（Cosmological Perturbation Theory）展开，用以模拟早期宇宙中物质密度的微小涨落如何增长。 第四章：宇宙的膨胀与加速 本章探讨了宇宙学标准模型（Lambda-CDM）的支柱——暗能量。我们将深入研究$Lambda$项的本质，探讨其与真空能密度之间的巨大差距（宇宙学常数问题）。此外，我们还将详细分析宇宙学动力学方程（弗里德曼方程组），阐明宇宙加速膨胀的机制，以及当前观测（如Ia型超新星数据、宇宙微波背景CMB各向异性）如何精确地推导出暗能量的有效状态方程。本章的重点在于理解时空尺度因子随时间演化的非线性动力学。 第五章：从混沌到秩序——大尺度结构的形成 本章是关于宇宙结构演化的核心。我们将运用线性化微扰理论来描述早期宇宙中物质和辐射的耦合演化。重点分析了重力不稳定如何导致原始密度涨落塌缩成星系和星系团。我们将详细考察功率谱（Power Spectrum）——作为物质密度涨落统计特征的描述符——在不同宇宙学参数下的具体表现，并阐述CMB各向异性峰值如何锚定我们的宇宙学参数。本章的数学推导完全基于流体力学、流场动力学和线性增长函数的应用，与信息编码或处理无关。 第三部分：生命的起源与复杂性 第六章：星体炼金术——元素的起源与核合成 本章将时间线拉回恒星的诞生与消亡。我们探讨了太初核合成（BBN）如何决定了宇宙早期氢、氦、锂的丰度，以及这些比例如何成为检验早期宇宙物理学的关键“指纹”。随后，我们将详细分析恒星内部的核聚变链式反应（质子-质子链、CNO循环），以及超新星爆发中快速/慢速中子捕获过程（r-过程和s-过程）如何合成了比铁重的元素。本章的讨论将严格限定于核物理截面、反应速率方程和流体静力学平衡方程的应用。 第七章：生命化学的先决条件 本章将视角转向行星科学和生物起源的化学基础。我们探讨了恒星形成盘中的尘埃凝聚过程，以及行星胚胎如何通过吸积（Accretion）过程形成。随后，我们将分析有机分子（如氨基酸、核苷酸前体）在极端宇宙环境（如彗星、陨石）中的形成机制。本章的重点是理解复杂分子结构在自然界中“涌现”的物理化学驱动力，而非信号的编码与传输。 结论：边界与展望 本书总结了我们对宇宙学和基础物理学的当前理解，强调了量子引力、暗物质本质以及生命起源的开放性问题。我们所探寻的“回响”，是时空本身的结构、物质分布的统计特征以及基本力的相互作用所共同奏响的宏大交响乐，它超越了任何人工构建的离散系统。读者将获得一个关于宇宙的、完整且基于物理学基础的宏大叙事框架。

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从软件实现和仿真模拟的角度来看，这本书提供的指导几乎是零。在这个时代，数字信号处理早已经不再是纸上谈兵的理论练习，而是依赖于MATLAB、Python或者专门的DSP芯片来实现的工程实践。然而，这本书完全忽视了这一现实。当我们深入到滤波器设计部分时，作者详细地介绍了巴特沃斯（Butterworth）和切比雪夫（Chebyshev）的理论设计公式，但对于如何将这些复杂的代数表达式转化为实际可运行的代码，却只字未提。没有伪代码，没有仿真实例，甚至连对常用的数值计算库函数的提及都极其吝啬。这使得这本书对于任何希望将理论知识转化为可操作成果的读者来说，价值大打折扣。它停留在纯粹的数学建模层面，止步于将信号处理视为一门抽象的数学分支，而非一门应用科学。对于工程专业的学生而言，这本书就像是一份精美的理论蓝图，但缺少了将蓝图付诸实践所必需的工具和步骤说明。

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时间性和时效性是这本书的又一个巨大短板。它似乎完全是基于上世纪八九十年代的教学范式和技术背景编写的。例如，当讨论到现代信号处理中至关重要的如小波分析（Wavelet Analysis）或者自适应滤波（Adaptive Filtering）等前沿领域时，这些内容要么被一带而过，要么完全缺失。书中花费了大量的篇幅去详述那些在现代高速计算环境中已经逐渐被更有效算法取代的传统方法，比如某些特定的卷积计算技巧。这使得读者感觉自己像是在学习一门历史课，而不是一门与当前技术发展紧密相关的学科。在当今快速迭代的技术世界中，一本关于“数字信号处理”的教材如果不能反映出最新的算法优化和应用趋势，其参考价值无疑会大打折扣。它固守着经典理论的堡垒，却对窗外正在发生的，更快速、更高效的变革视而不见，这让它的内容显得陈旧而缺乏活力。

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这本书的写作风格实在是太过学术化，简直就像是从一本二十年前的博士论文中直接抽出来汇编而成的，缺乏任何与实际工程应用挂钩的桥梁。作者似乎沉浸在纯粹的数学推导中，对任何试图将理论与现实世界连接起来的努力都持有一种高傲的疏离感。举个例子，在讲解Z变换时，它用了一整章的篇幅来论证其收敛域的数学边界，每一个推导步骤都详尽无遗，然而，当你期待他能用一个简单的例子来解释为什么在设计一个实际的数字滤波器时，我们更关心的是零点和极点的位置，而不是那个抽象的收敛区间时，作者却戛然而止，仿佛这个问题是如此显而易见，以至于不屑于提及。这种“你必须自己去领悟”的态度，对于初学者来说是致命的打击，而对于有经验的工程师来说，则显得效率低下且令人不耐烦。我希望看到的是一种对话式的叙述，而不是一篇篇冰冷的定理宣言。这本书更像是给那些已经精通该领域的人准备的参考手册，而不是一本能够引导新人入门的教科书。它更像是知识的堆砌，而非智慧的传授。

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这本书的排版和装帧简直是一场视觉的灾难，厚重的纸张和那让人昏昏欲睡的灰色调印刷，我刚拿到手的时候，就有一种不祥的预感。内页的字体大小设置得极不合理，有些公式和图表简直像印刷在指甲盖上那么小，而旁边的文字描述却又显得过于臃肿。更别提那些图示了，那些本该清晰展示信号流程和滤波器的方框图，愣是画得跟二十年前的电路原理图有得一拼，线条生硬，色彩单调，完全没有现代技术书籍应有的那种直观性和引导性。我花了将近一个小时试图理解其中一个关于快速傅里叶变换（FFT）的图例，结果感觉像是迷失在了一堆纠缠不清的线条迷宫里，每一次翻页都像是对视力的又一次挑战。如果说内容是骨架，那么这本书记载的“骨架”外层的“皮肉”——也就是呈现方式——实在太过粗糙，让人提不起兴趣去深入探索那些艰深的理论。我甚至怀疑，编辑团队是不是根本就没有考虑过读者的阅读体验，或者说，他们根本就不在乎这本书最终是以何种面貌呈现在我们面前。那种阅读的挫败感，在第一章就已经积累到了一个高峰。

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书中对于关键概念的定义和解释，常常显得含糊不清，并且缺乏一致性，这让人在构建知识体系时感到异常困惑。例如，在不同章节中，作者对于“采样率”和“奈奎斯特频率”的提及，其上下文的侧重点存在微妙的偏移，导致我在试图将第二章中学到的离散时间系统概念应用到第四章的混叠问题分析时，发现两个章节之间存在逻辑上的断裂。更要命的是，书中提供的练习题质量参差不齐，有些问题过于简单，仅仅是概念的复述，而另一些则完全超出了本章所教授的知识范围，似乎是从一本更高级的参考书中随意剪切粘贴过来的，根本无法起到巩固学习的目的。我发现自己不得不频繁地查阅其他资源来核实那些本应在书中得到明确界定的术语和前提假设。这种被迫进行“跨书学习”的体验，极大地降低了学习效率。一本好的教材应当是自洽的，它应该为你铺设好一条清晰的学习路径，而不是让你在阅读过程中不断地为作者遗漏的细节而感到困惑和不满。

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