解码宇宙——新信息科学看天地万物(哲人石丛书第三辑:当代科普名著系列)

解码宇宙——新信息科学看天地万物(哲人石丛书第三辑:当代科普名著系列)
ISBN: 
978-7-5428-4970-0/N.785
出版日期: 
2010-04
开本: 
大32开
页码: 
271
定价(元): 
26.00
作者: 
[美]赛费 
译者: 
隋竹梅 
  

目录

第一章 冗余度
第二章 妖魔
第三章 信息
第四章 生命
第五章 比光更快
第六章 悖论
第七章 量子信息
第八章 冲突
第九章 宇宙
附录A 对数
附录B 熵与信息

内容提要

        宇宙,或许就是一台庞大的计算机。这是作者在本书中对宇宙作出的结论。作者从信息的特点开始谈起,详细论述了信息论和量子计算,向我们展示了一幅不可思议的宇宙画卷,涉及生命的本质、热力学、相对论、量子力学、黑洞、多元宇宙,直至宇宙的命运。本书资料翔实、内容丰富、思路清晰、观点明确,读后使人对宇宙肃然起敬。

前言

        文明,注定要走向末日。
        当我们拿起一本书准备阅读的时候,“文明,注定要走向末日”这句话,恐怕是我们最不想首先读到的内容。然而,这是事实。人类,还有宇宙中的所有生命,都将消亡。不管我们的文明变得多么先进,不管我们是否具有能够在星际间飞跃的本领,不管我们的寿命是否能够达到600岁,在这个可观测宇宙最后一个生命停止呼吸之前,只剩下一段有限的时间。信息定律封住了我们的命运,就像它封住了宇宙本身的命运一样。
        信息(information)这个词,戏耍着计算机的想象力,逗弄着电脑主机和网络高速公路;总之,计算机的引进和普及,成为家喻户晓的信息革命。然而,计算机科学只是众所周知的信息论主导思想的一个很小的方面。虽然这个理论实际上指挥着计算机如何工作,但是它所做的远远不止这些。它在许多不同范围内支配着客体的行为,它说明了原子如何相互作用,说明了黑洞如何吞噬恒星。信息论的规则描述了宇宙将如何死亡,并阐明整个宇宙的结构。即使没有计算机,信息论仍然会成为20世纪物理学第三次了不起的革命。
        热力学定律,这些支配着物质团块中原子运动的规则,说到底就是关于信息的定律。相对论(阐明物体在极快速度和强大引力作用下的行为),实际上就是一种信息论。量子理论支配极小领域,也是一种信息论。信息的概念,远比计算机主机所包含的内容更广泛。这个概念,融合了所有这些理论而形成一种极有影响力的思想。
        信息论的影响力之所以如此大,是因为信息是物质的。信息不单单是一个抽象概念,也不仅仅是事实、数字、日期或者名字。信息是质能的具体属性,是可以量化和测量的。它与一块铅的重量,或者与储存在核弹头里的能量一样实实在在,而且,与质量和能量一样,信息服从于一系列物理定律,这些定律决定着信息所能够具有的行为,决定着信息能够被运用、传送、复制、删除和销毁。宇宙中的一切都必须遵守信息定律,因为宇宙万物都是由自身所具有的信息塑造的。
        信息的概念起源于古代密码编制和密码破译艺术。这些隐藏着国家机密的符号,实际上藏匿着信息,以便将信息传送出去。当密码破译艺术与热力学相结合的时候,信息论产生了。热力学是物理学的分支科学,它描述了发动机的行为、热交换以及功的产生等。这种崭新的信息论,是与量子理论和相对论一样具有革命性的思想。它在顷刻间使通信领域脱胎换骨,为走向计算机时代铺平道路,而这还只是个开端。在这10年中,物理学家和生物学家开始认识到,信息论概念所支配的远远不止是计算机的位元和字节,不止是编码与通信:它描述了亚原子领域的行为,描述了地球上的全部生命,甚至描述了整个宇宙。
        地球上的每个生物,都是信息生命体;信息位于细胞的中心,也在我们的大脑里不停地活动。然而,不只是生物能够运用和处理信息,宇宙中的每个粒子、每个电子、每个原子、每个尚未被发现的粒子,都挤满了信息——那些信息往往是我们无法接近的,尽管如此,那还是信息。信息可以被传送或处理,也可以消散。宇宙中的每颗恒星、每个星系,都挤满了能够逃逸和传播的信息。这些信息始终都在各处流动,向整个宇宙散播。
        呈现在我们眼前的是,信息确确实实在塑造着我们的宇宙。信息的运动,完全可能决定着宇宙的物理结构。信息似乎存在于科学最深刻的悖论的中心——存在于相对论和量子力学的奥秘之中,存在于宇宙中生命的起源和结局之中,存在于黑洞终极破坏力的真相之中,存在于一个看似随机的宇宙所隐藏的秩序之中。
        信息定律已经开始把科学中一些最深刻问题的答案揭示出来。然而在某些方面,这些答案远比它们已经解决的悖论更令人感到烦恼和不可思议。信息描绘了一种宇宙加速走向死亡的情景,描绘了一种生物像奴隶一样寄生于其中的情景,描绘了一种不可思议的拜占庭式宇宙的情景,而这种宇宙,是由庞大数目的平行宇宙所组成。
        信息定律给予物理学家一种办法,去了解人类一直在冥思苦想的最黑暗的秘密。然而,这些定律所描绘出来的却是一种既不忍目睹,又十分离奇的情景。

作者简介

        查尔斯·塞费(Charles Seife),是耶鲁大学数学硕士,纽约大学新闻系副教授。为《科学》(Science)、《新科学家》(New Scientist)、《科学美国人》(Scientific American)、《经济学家》(The Economist)等多家杂志撰稿。著有《零》(Zero)、《始与终》(Alpha & Omega)等作品,曾获美国笔会玛莎·布兰德奖。

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