Entropy and Information (Progress in Mathematical Physics) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026
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具体描述
This treasure of popular science by the Russian biophysicist Mikhail V. Volkenstein is at last, more than twenty years after its appearance in Russian, available in English translation. As its title Entropy and Information suggests, the book deals with the thermodynamical concept of entropy and its interpretation in terms of information theory. The author shows how entropy is not to be considered a mere shadow of the central physical concept of energy, but more appropriately as a leading player in all of the major natural processes: physical, chemical, biological, evolutionary, and even cultural. The theory of entropy is thoroughly developed from its beginnings in the foundational work of Sadi Carnot and Clausius in the context of heat engines, including expositions of much of the necessary physics and mathematics, and illustrations from everyday life of the importance of entropy. The author then turns to Boltzmann's epoch-making formula relating the entropy of a system directly to the degree of disorder of the system, and to statistical physics as created by Boltzmann and Maxwell---and here again the necessary elements of probability and statistics are expounded. It is shown, in particular, that the temperature of an object is essentially just a measure of the mean square speed of its molecules. Fluctuations" in a system are introduced and used to explain why the sky is blue, and how, perhaps, the universe came to be so ordered. Whether statistical physics reduces ultimately to pure mechanics, as Laplace's demon" would have it, is also discussed. The final three chapters concentrate on open systems, that is, systems which exchange energy or matter with their surroundings---first linear systems close to equilibrium, and then non-linear systems far from equilibrium. Here entropy, as it figures in the theory of such systems developed by Prigogine and others, affords explanations of the mechanism of division of cells, the process of aging in organisms, and periodic chemical reactions, among other phenomena. Finally, information theory is developed---again from first principles---and the entropy of a system characterized as absence of information about the system. In the final chapter, perhaps the piA]ce de rA(c)sistance of the work, the author examines the thermodynamics of living organisms in the context of biological evolution. Here the value of biological information" is discussed, linked to the concepts of complexity and irreplaceability. The chapter culminates in a fascinating discussion of the significance of these concepts, all centered on entropy, for human culture, with many references to particular writers and artists. The book is recommended reading for all interested in physics, information theory, chemistry, biology, as well as literature and art.
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用户评价
《熵与信息（数学物理进展）》这本书，对于我这样一名对数学物理领域怀有浓厚兴趣但非专业背景的读者而言，无疑是一次极具挑战性的阅读体验，但也是一次令人无比振奋和收获颇丰的旅程。书中对信息熵概念的阐释，远超出了我以往对“混乱程度”的朴素认知。作者从统计力学出发，巧妙地将宏观的熵与微观的微观态联系起来，让我清晰地看到了微观粒子数量的庞大如何涌现出宏观的无序性。而当信息论的视角被引入时，这种理解又被提升到了一个新的高度。香农熵不仅仅是对物理熵的类比，它更是对信息量的一种深刻度量。作者通过详实的例子，展示了信息熵在通信、编码等领域的重要性，并逐步揭示了信息与物理实在之间更深层的联系。我尤其喜欢书中对“信息”这个词在不同语境下的辨析，从热力学中的“信息”，到信息论中的“信息”，再到量子信息中的“量子比特”所携带的信息，作者都给出了精准的定义和生动的解释。当我读到关于“负熵”的概念时，我第一次明白了生命系统为何能在不断产生熵的同时，还能保持自身的有序性。这不仅仅是能量的输入，更是一种信息流的参与，是对局部熵增的“抵抗”。书中对量子信息理论的介绍，更是让我大开眼界。贝尔不等式、量子纠缠、量子计算的潜在能力，这些曾经只在科普读物中听闻的概念，在书中得到了严谨的数学推导和深刻的物理诠释。理解量子比特的叠加态和纠缠态如何存储和处理信息，这对于我来说是一个巨大的认知飞跃。虽然其中一些数学推导我并非能完全理解，但作者通过精心设计的图示和文字，努力将复杂的概念具象化，使得我即使在遇到障碍时，也能找到前进的动力。这本书的严谨性是毋庸置疑的，它汇集了数学物理领域的最新研究成果，但同时，它的可读性也相当高，这得益于作者清晰的逻辑结构和富有启发性的讲解方式。
评分《熵与信息（数学物理进展）》这本书，在我翻开它的那一刻，就预示着一次深入的、极具挑战性的学术探索。作者以其精湛的笔触，勾勒出熵和信息这两个看似迥异却又深刻交织的概念的宏大图景。我一直对熵的概念带有模糊的理解，认为它仅仅是“混乱”的代名词，但这本书彻底改变了我的看法。从统计力学角度对玻尔兹曼熵的阐释，让我看到了熵背后隐藏的微观状态数量的庞大，这是一种基于概率的有序性。随后，香农的信息熵的引入，更是将我的认知推向了新的领域。作者清晰地解释了信息熵如何量化不确定性，以及它在通信理论中的核心作用。我特别喜欢书中对于“信息”的哲学思考，它不仅仅是数据，更是对世界状态的描述，而熵的增加则意味着这种描述的模糊化。书中对于“噪声”的讨论，以及如何通过编码来对抗噪声，让我对通信系统的鲁棒性有了更深的理解。而当书中开始探讨量子信息时，我感受到了前沿科学的脉搏。量子比特的叠加和纠缠，以及它们所能带来的指数级的信息处理能力，这本身就是一个令人惊叹的物理现象。作者将量子纠缠与香农熵联系起来，揭示了量子信息在某种意义上可以存储比经典信息更多的“可能性”，这是一种全新的信息范式。虽然书中不乏复杂的数学公式和推导，但作者总能以一种耐心而富有启发性的方式来引导读者。他善于使用类比和直观的例子，来解释抽象的概念，使得我即使在遇到困难时，也能坚持下去。这本书的结构设计也非常出色，每一章都承接上一章的内容，逐步深入，仿佛一场精心编排的探险，每一个转折点都充满惊喜。总而言之，《熵与信息》是一部极具价值的学术著作，它不仅是我理解熵和信息概念的权威指南，更是我探索数学物理前沿的宝贵财富。
评分《熵与信息（数学物理进展）》这本书，对我来说，是一次深入的思想探索，一次对宇宙运作规律的系统性梳理。作者以其非凡的洞察力，将熵这一经典物理学概念与信息论这一现代科学分支巧妙地融合，呈现了一幅宏大而深刻的知识图景。我一直对“熵”这个概念抱有模糊的认识，认为它仅仅是代表“混乱”的度量。然而，这本书彻底改变了我的固有观念。从统计力学出发，作者详细阐述了熵的微观意义，即微观状态的数量，让我理解了宏观的无序性是如何从海量微观粒子的随机运动中涌现出来的。随后，香农的信息熵的引入，更是让我对“信息”有了全新的理解。它不仅仅是数据，更是对不确定性的量化，是我们对世界状态的描述。书中关于信息熵在通信、编码等领域的应用，都让我看到了信息论的强大力量。我尤其欣赏书中对“负熵”概念的阐释，这让我理解了生命系统为何能在不断产生熵的同时，还能维持自身的有序性。这不仅仅是能量的输入，更是一种信息的参与，是对局部熵增的“抵抗”。当书中开始探讨量子信息时，我感受到了前沿科学的魅力。量子比特的叠加态和纠缠态，这些非经典的信息载体，为我们理解信息处理的可能性打开了新的大门。作者在解释这些概念时，虽然涉及复杂的数学推导，但他总能以一种清晰、循序渐进的方式来引导读者，使得我即使在面对一些抽象的数学概念时，也能抓住其核心物理意义。这本书的结构设计也非常出色，每一章节的过渡都自然流畅，仿佛一条精心设计的河流，将读者从源头引向广阔的大海。总而言之，《熵与信息》是一部极具启发性的作品，它不仅拓展了我的学术视野，更深化了我对信息、能量以及宇宙本质的理解，是一本值得反复阅读和思考的经典之作。
评分《熵与信息（数学物理进展）》这本书，对我而言，是一场思维的洗礼，一次对宇宙深层奥秘的探寻。我从书中获得的不仅仅是知识，更是一种全新的视角来审视世界。作者以其非凡的洞察力，将物理学中的熵和信息论中的信息这两个看似不相关的概念，巧妙地编织在一起，形成了一幅宏伟的知识画卷。我尤其欣赏书中对熵的“统计”和“信息”双重解读。在物理学领域，熵代表着无序，代表着能量的不可用性，而从信息论的角度来看，熵则代表着不确定性，代表着我们对一个系统状态的了解程度。这种联系，在我看来，是这本书最核心的魅力所在。作者通过大量的数学推导和物理实例，展示了信息是如何与熵相互作用的。例如，在黑洞热力学中，黑洞视界的表面积与熵直接相关，而信息似乎能在黑洞中丢失，这构成了著名的信息佯谬。书中对这一佯谬的探讨，既严谨又富有启发性，让我对量子引力研究的前沿有了初步的了解。当我读到关于“负熵”的概念时，我才真正理解了生命系统的运作机制。生命体通过摄取低熵的物质（如食物）并排出高熵的废物，在局部维持了自身的低熵状态，但整体上却遵循了热力学第二定律。这种精妙的平衡，让我对生命本身的复杂性有了更深的敬畏。书中对量子信息理论的介绍，更是让我大开眼界。量子比特的叠加和纠缠，这些非经典的信息载体，为我们理解信息处理的可能性打开了新的大门。作者在解释这些概念时，并没有回避其数学上的复杂性，但他通过清晰的逻辑和恰当的比喻，尽可能地使得这些概念易于理解。总而言之，《熵与信息》是一部令人印象深刻的作品，它不仅丰富了我的学术知识，更深化了我对信息、能量以及宇宙运行规律的理解，是一本值得反复阅读和思考的宝藏。
评分《熵与信息（数学物理进展）》这部作品，对我而言，是一次酣畅淋漓的思想盛宴，一次对物理学核心概念的深度挖掘。在翻阅之前，我对“熵”的理解仅限于日常生活中“混乱”的直观感受。然而，本书作者以其深厚的功底和精妙的阐释，彻底颠覆了我的认知。从统计力学宏观视角切入，作者逐步揭示了熵的微观本质，即微观状态的数量，让我深刻理解了宏观热力学规律如何从海量微观粒子的概率性行为中涌现。随后，香农的信息熵的引入，更是将这种理解推向了新的高度。我曾将信息视为“秩序”的代表，而熵则是“混乱”的象征，但书中则精妙地揭示了它们之间深刻的内在联系。信息熵，作为对“不确定性”的量度，与物理系统的熵一样，都反映了我们对系统状态的了解程度。书中对通信理论中熵的应用，例如信道容量的计算，以及如何通过编码来对抗噪声，都让我对信息是如何被量化、传输和保护有了切实的体会。最令我着迷的部分，是作者如何将这些抽象概念巧妙地融入到前沿的物理学研究中。从黑洞视界的熵，到量子信息理论中的量子比特，熵与信息始终扮演着核心角色。书中对量子纠缠的解读，尤其让我感到震撼。作者将其与信息论的概念相结合，揭示了量子信息所蕴含的超越经典信息的强大潜力，这无疑是对信息本质的全新诠释。尽管书中不乏严谨的数学推导，但作者总能以一种清晰、流畅且富有启发性的方式引导读者，使得我即使在面对复杂的数学语言时，也能抓住其背后的物理直觉。这本书的章节结构设计也极具匠心，每一部分都承接上一部分的内容，层层深入，如同一次精心编排的探险，每一次转折都充满惊喜。总而言之，《熵与信息》是一部极其宝贵的学术著作，它不仅为我提供了一个理解熵与信息关系的权威框架，更激发了我对信息、能量以及宇宙运行规律进行更深入思考的动力。
评分《熵与信息（数学物理进展）》这本书，对我来说，是一次穿越物理学与信息论边界的令人兴奋的旅程。在阅读之前，我对“熵”这个概念的理解主要停留在热力学和“混乱”的层面，而这本书则为我揭示了其更深邃、更广阔的内涵。作者从统计力学出发，系统地阐述了玻尔兹曼熵的微观基础，让我理解了宏观热力学现象是如何由海量微观粒子的统计行为决定的。这种从微观到宏观的视角转换，为我打开了新的认知维度。随后，香农的信息熵的引入，更是将这种理解提升到了一个全新的高度。我过去认为信息与熵是截然相反的概念，一个代表有序，一个代表无序，但书中则精妙地揭示了它们之间深刻的内在联系。信息熵，作为对不确定性的量度，与物理系统的熵有着异曲同工之妙，都反映了我们对系统状态的了解程度。书中对通信理论中熵的应用，如信道容量的计算和数据压缩的原理，都让我对信息是如何被量化、传输和处理有了切实的体会。最让我着迷的部分，是作者如何将这些概念延伸到前沿的物理学研究中。从黑洞热力学到量子信息理论，熵与信息始终扮演着核心角色。书中对量子纠缠和量子比特的探讨，更是让我对信息的物理本质有了全新的认识。我曾对量子纠缠这种奇特的现象感到困惑，但书中将其与信息论联系起来的解读，让我对其潜在的信息处理能力有了更深刻的理解。虽然书中有大量的数学公式和复杂的推导，但作者总能以一种极其清晰和有条理的方式来引导读者，使得我在克服一些数学障碍的同时，依然能紧紧抓住物理意义。总而言之，《熵与信息》是一部极具价值的学术著作，它不仅为我提供了一个理解熵与信息关系的权威框架，更激励我对物理世界和信息本质进行更深入的思考。
评分《熵与信息（数学物理进展）》这本书，对我而言，是一次深入的学术冒险，一次对抽象概念的感性体验。作者凭借其深厚的学养和独到的视角，将我们引向了数学物理的两个核心概念——熵与信息——的交汇点。我一直以来对“熵”这个词语都带有一定的畏惧感，总觉得它与“混乱”和“无序”紧密相连，令人望而却步。然而，这本书的解读方式，却让我看到了熵的多面性。从统计力学的宏观视角出发，作者以详实的数学推导，展示了熵是如何从微观粒子的随机运动中涌现出来的。而当信息论的视角被引入时，我才真正领略到信息熵的精妙之处。它不仅仅是对“混乱”的度量，更是对“不确定性”的量化。书中关于信息熵在通信理论中的应用，例如信道容量的计算，以及如何通过编码来优化信息传输效率，都让我对信息是如何被处理和理解有了全新的认识。我尤其欣赏书中对“信息”本身的哲学思考，它不仅仅是数据，更是对物理系统状态的一种描述。当信息丢失时，我们对系统的了解就变得更加模糊，而熵的增加，恰恰反映了这种模糊性的增加。书中对前沿物理问题，如黑洞信息佯谬的讨论，更是将这些抽象概念与宇宙中最神秘的现象联系起来。作者在此过程中，并没有回避艰深的数学推导，但他总能通过清晰的逻辑和精心设计的解释，帮助我抓住核心思想。这本书的结构设计也非常出色，它循序渐进，层层深入，使得我即使在面对复杂的理论时，也能保持阅读的兴趣和动力。总而言之，《熵与信息》是一部极具启发性的著作，它不仅拓展了我的学术视野，更让我对信息、能量以及它们在宇宙中的作用有了更深刻的理解，是一本不可多得的学术珍品。
评分《熵与信息（数学物理进展）》这本书，在我手中，不仅仅是一本书，更是一扇通往数学物理深邃世界的窗口。作者以其深厚的学术造诣和精妙的逻辑构建，为我揭示了熵与信息这两个概念之间错综复杂而又和谐统一的关系。我过去对“熵”的理解，大多停留在它代表“混乱”和“无序”的层面，而这本书则以一种全新的视角，让我看到了熵的统计学本质，以及它如何从微观粒子的概率分布中涌现出来。从玻尔兹曼的分子动理论到香农的信息论，作者层层递进地展示了熵的演变和拓展。我尤其被书中对信息熵的阐释所吸引，它不仅仅是对不确定性的度量，更是对我们“无知”程度的一种量化。这种将信息与不确定性直接挂钩的观点，为我理解信息在物理系统中的作用提供了全新的思路。书中对通信信道容量的讨论，以及信源编码和信道编码的理论，都让我对信息传输的效率和可靠性有了更深刻的认识。最令我印象深刻的，莫过于作者将熵与信息融入到前沿物理学研究中的探讨。从黑洞热力学的奥秘，到量子计算的无限可能，熵与信息始终是理解这些现象的关键。书中对量子纠缠的解读，尤其让我着迷。作者将其与信息论的概念相结合，揭示了量子信息所蕴含的超越经典信息的强大潜力。虽然书中不乏复杂的数学公式和推导，但作者总能以一种耐心而富有启发性的方式来引导读者，使得我即使在遇到一些数学上的障碍时，也能抓住其背后的物理意义。这本书的结构设计也非常出色，每一章都像是一块精心打磨的拼图，最终汇聚成一幅完整的知识画卷。总而言之，《熵与信息》是一部极具价值的学术专著，它不仅丰富了我的专业知识，更深刻地影响了我对信息、能量以及宇宙运行规律的理解。
评分读完《熵与信息（数学物理进展）》这部著作，我仿佛经历了一场思想的远征，从最初的略带忐忑，到逐渐沉醉其中，再到最后的豁然开朗，整个过程充满了挑战与惊喜。这本书并非仅仅是罗列公式和定理的教科书，它更像是一本充满哲学思辨的学术史诗，将信息论的精髓与数学物理的严谨巧妙地融为一体。作者以其深厚的功底，层层递进地揭示了熵这一概念的多重面貌，从经典统计力学的宏观描述，到量子信息论中的微观奥秘，每一步都经过了精心铺垫，引人入胜。我尤其欣赏的是书中对历史演进的梳理，从玻尔兹曼到香农，再到如今的量子信息学家，他们为我们构建起这座宏伟的知识殿堂，而作者则如同导游，带领我们在这座殿堂中畅游，领略每一块砖石、每一处雕刻的精妙之处。在理解熵与信息的关系时，我曾一度感到困惑，认为它们是截然不同的概念，一个代表无序，一个代表有序。然而，通过书中深入浅出的讲解，我才意识到它们之间深藏的内在联系。信息，在某种意义上，可以被视为对熵的“对抗”或“抵消”，而熵的增加，往往伴随着信息的丢失。这种辩证统一的关系，在许多物理现象中都有体现，例如黑洞的信息佯谬，就是这一深刻联系的绝佳例证。作者在探讨这些前沿问题时，并没有回避其复杂性，而是用一种循序渐进的方式，先从基础概念入手，再逐步引入更高级的理论，使得我即使在面对一些抽象的数学推导时，也能抓住其核心思想。这本书的语言风格也十分吸引我，它既有数学物理的精确性，又不乏文学的感染力。一些譬喻和类比的运用，使得原本枯燥的理论变得生动有趣，仿佛在与一位博学而富有洞察力的智者进行对话。总而言之，《熵与信息》是一部让我受益匪浅的作品，它不仅拓展了我的学术视野，更深刻地影响了我对世界运行规律的理解。
评分《熵与信息（数学物理进展）》这本书，犹如一本精心雕琢的数学迷宫，又似一曲深邃的物理交响乐。对于我而言，它不仅仅是一本学术专著，更是一场智力与想象力的盛宴。作者在开篇就奠定了宏大的基调，将读者从宏观世界带入微观粒子运动的奇妙领域，通过对统计力学中熵的阐述，为理解信息熵打下了坚实的基础。我对于书中对于“微观态”和“宏观态”之间关系的深入探讨印象深刻，它解释了为何看似随机的粒子运动能够涌现出我们所熟悉的宏观热力学定律。当香农的信息论被引入时，这本书的魅力才真正开始绽放。作者并没有将信息熵仅仅看作是一种数学工具，而是将其与物理世界中的“知识”或“确定性”联系起来。理解信息熵的计算方式，尤其是对离散和连续随机变量的处理，让我体会到量化信息之难，也更加敬畏信息论的强大之处。书中对通信信道容量的讨论，以及信源编码和信道编码的理论，都让我对信息传输的极限有了全新的认识。最让我着迷的部分，是作者如何将信息论的概念融入到前沿的物理研究中。从黑洞的信息佯谬到量子计算的理论基础，熵与信息在其中扮演了至关重要的角色。我曾对量子纠缠感到不可思议，但书中对其与信息论的联系的解读，让我对这种奇特的现象有了更深刻的理解。作者在解释量子比特的叠加态和纠缠态时，用到了巧妙的比喻，使得我这样的非专业读者也能窥见其奥秘。虽然书中存在一些较为艰深的数学推导，但我发现作者总能在关键时刻提供清晰的解释，引导读者理解推导背后的物理意义。这本书的结构非常合理，章节之间的过渡自然流畅，仿佛一条精心设计的河流，将读者从源头引向大海。总而言之，《熵与信息》是一部杰作，它不仅为我打开了通往数学物理新世界的大门，更让我对信息、能量以及宇宙的本质有了更深刻的思考。
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