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出版者:上海音乐学院出版社

作者:安栋

出品人:

页数:171

译者:

出版时间:2011-5

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787806926253

丛书系列:

图书标签:

• 声学与数字音频
• 音频
• 电子
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• 音频处理
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• 声学

《量子纠缠与时空几何的交汇》 内容提要： 本书深入探讨了现代物理学前沿的两个核心领域——量子力学中的量子纠缠现象与广义相对论所描述的时空几何结构之间的深刻关联与潜在的统一途径。我们不再将它们视为两个独立描述世界的工具，而是力求构建一个能够同时解释微观粒子非定域性关联和宏观引力效应的统一理论框架。全书结构严谨，逻辑递进，从基础的数学工具入手，逐步深入到高阶的理论模型构建与前沿实验的解读。 第一部分：基础回顾与概念重构 第一章：量子态的非定域性与信息论视角 本章首先对量子力学的基本公设进行批判性回顾，重点聚焦于量子态的描述和演化。我们将详细剖析贝尔不等式的物理意义，并从信息论的角度解读纠缠作为一种物理资源。我们引入了量子信息熵的概念，强调纠缠熵与系统复杂度的关系。随后，探讨了量子隐形传态和量子计算在理解时空结构中的潜在启发，特别是信息的传递与时空距离的关系。本章旨在奠明晰纠缠作为一种超越经典定域性的基本物理现象，为后续引入时空几何提供必要的量子基础。 第二章：广义相对论的几何语言与曲率动力学 本章重温爱因斯坦场方程及其在描述引力作为时空弯曲方面的成功。我们详细解析黎曼几何的基本工具，包括度规张量、里奇张量和曲率张量，并阐述它们如何与物质和能量的分布直接相关。重点分析了黑洞视界、奇点和引力波等极端时空区域的几何特征。不同于传统的教科书处理方式，本章将引力的传播视为一种信息传递过程，为后续连接到量子信息模型做铺垫。我们特别关注卡坦联络（Cartan connection）在描述局部惯性系和整体时空几何之间的桥梁作用。 第二部分：从纠缠到时空的构建 第三章：AdS/CFT 对偶：引力与边界场的对应 本部分是全书的核心理论支柱之一。我们详细介绍反德西特空间/共形场论（AdS/CFT）对偶猜想。通过对全息原理的深入解析，我们展示了在一个 $(D+1)$ 维的引力理论（如弦论或更高维度的爱因斯坦引力）与 $D$ 维边界上的量子场论之间如何建立精确的对应关系。重点阐述了纠缠熵在 AdS 空间中对应于视界面积的“Ryu-Takayanagi 公式”，揭示了时空几何结构（曲率和面积）如何直接由边界量子态的纠缠结构所编码。本章旨在提供一个可操作的数学模型，用以“构造”时空。 第四章：ER=EPR 猜想：虫洞与纠缠的统一 本章将量子纠缠与爱因斯坦-罗森桥（虫洞）的几何构造联系起来。我们系统地考察“ER=EPR”这一突破性猜想，即两个看似不相关的黑洞之间的虫洞（爱因斯坦-罗森桥）与这两个黑洞内部量子态之间的最大纠缠是等价的。通过分析极小曲面（Minimal Surfaces）在时空中的拓扑意义，我们展示了如何通过纠缠的“粘合”来生成连接时空区域的几何隧道。本章的重点是理解引力连接如何源于量子的非定域关联，并讨论这种连接对信息穿越和时间旅行的可能影响。 第五章：量子引力中的张量网络与时空离散化 在本章中，我们转向用更离散化的工具来理解连续的时空。我们引入张量网络（Tensor Networks）——特别是MERA（多尺度纠缠重整化 Ansatz）结构——作为模拟多体量子系统高度纠缠态的有效工具。我们将MERA的层次化结构与对时空尺度的逐步“重整化”过程进行类比，探讨张量网络如何自然地产生具有特定曲率和几何特性的空间结构。本章的目的是将时空的连续几何概念，转化为可计算的、基于量子信息单元的离散模型。 第三部分：前沿挑战与观测印记 第六章：量子引力效应下的信息悖论修正 针对著名的黑洞信息悖论，本章探讨了纠缠驱动的时空演化如何提供可能的解决方案。我们分析了在霍金辐射过程中，视界附近量子态的“软毛”（Soft Hair）与纠缠结构的演变。重点讨论了“防火墙”思想实验的最新进展，并考察了AdS/CFT框架下，信息如何通过后期的纠缠重建机制（如Page曲线）从黑洞中“泄漏”出来，从而维护了信息守恒。 第七章：寻找时空量子性的实验探针 理论的检验依赖于实验。本章考察了目前和未来可能观测到宏观引力与量子纠缠交汇点的实验途径。这包括： 1. 超高精度引力波探测： 分析低频引力波信号中可能存在的量子噪声特征。 2. 高能对撞机数据分析： 寻找超越标准模型的微小几何扰动或额外维度的迹象。 3. 量子光学实验的模拟： 使用模拟引力系统（如利用超冷原子干涉仪模拟弯曲时空）来测试纠缠-几何的对应关系。 我们特别强调了引力场对量子相干性的退相干效应研究，试图从中反推时空的基本单元尺度。 第八章：统一理论的展望：从时空到量子的终极语义 本书的结论部分，我们将总结AdS/CFT、ER=EPR以及张量网络模型所提供的统一路线图。我们提出，时空并非一个“背景”，而是量子纠缠网络在特定密度和分布下涌现出的宏观现象。本章展望了弦论、圈量子引力等竞争性理论在解释这一“涌现”机制上的优劣，并提出了一个关于时间和因果关系在量子引力极限下可能如何重定义的深刻哲学思考。最终目标是揭示宇宙的最终实在，可能是纯粹的量子信息结构。 --- 目标读者： 本书面向具有扎实的量子力学、广义相对论基础，并对理论物理前沿研究（如弦论、量子信息）有浓厚兴趣的物理学研究生、研究人员以及高阶专业技术人员。阅读本书需要具备高等数学、微分几何和群论的基础知识。

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**第四段：** 老实说，这本书最让我感到惊喜的是它对“音频接口与硬件”这一块的阐述。很多同类书籍往往止步于软件层面的理论，而这本书却将目光投向了声音采集和再现的物理环节。它详细解析了模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的工作流程，对于消除量化噪声和抖动（Jitter）这些容易被初学者忽略的关键点，进行了非常深入且易于理解的探讨。作者甚至没有回避电磁干扰（EMI）对信号完整性的影响，并用图表清晰地展示了不同接地方式对底噪的不同作用。对于一个想要搭建家庭录音棚的人来说，了解这些“看不见”的电子学原理至关重要。它让我明白了为什么某些昂贵的声卡在特定场景下表现更优异，这不再是品牌溢价，而是对信号处理链每一个环节的尊重和优化。这本书将纯粹的数字理论与实际的电子工程实践紧密地结合起来，极大地拓宽了我的技术视野，让我对“高质量音频”的追求有了更具象化的目标。

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**第五段：** 我通常对那些号称“基础”却内容泛泛的书籍持怀疑态度，但这本教材完全打破了我的固有印象。它在理论的深度和广度上达到了一个极佳的平衡点。例如，在讨论到数字音频的同步问题时，它不仅提到了主时钟和从时钟的概念，还引入了对“时钟漂移”的严肃讨论，并介绍了如何利用S/PDIF或ADAT协议中的同步信息来维护整个系统的精确时间基准。这种对系统级稳定性的关注，是许多入门书籍所缺乏的。此外，作者对音频文件元数据（Metadata）的介绍也相当到位，它不仅仅是罗列标签，而是解释了这些数据在媒体管理系统中的作用和结构，例如ID3v2标签的设计哲学。这本书的文字风格是那种沉稳而富有启发性的，没有夸张的宣传语，只是平静地陈述事实和原理，但每一个陈述都充满了重量感和可信度。读完后，我感觉自己不再只是一个“音频用户”，而是一个有能力去诊断、去优化音频系统构建的实践者，这种知识的赋能感是无法用金钱衡量的。

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**第三段：** 这本书的组织结构非常严谨，虽然它侧重于基础概念的构建，但其逻辑递进的安排堪称教科书级别的典范。它没有急于介绍复杂的声学测量或混响算法，而是非常扎实地从最基础的“时间域”和“频率域”概念入手。作者巧妙地引入了傅里叶变换的直观意义，而不是一开始就抛出复杂的数学公式，这极大地减轻了读者的心理负担。在讲解完基础的时频关系后，作者顺理成章地过渡到了滤波器设计的基础思想，特别是对低通、高通和带通滤波器的作用描述，非常清晰。我特别欣赏它在描述“混响（Reverberation）”时所采用的视角，它将混响视为房间声学特性在数字域的一种模拟，而不是一个简单的效果器参数。这种由内而外的讲解方式，使得理论知识和实际应用之间搭建起了一座坚固的桥梁。总而言之，它的知识密度很高，但通过精心设计的章节安排，确保了学习过程的平滑性和连贯性，真正做到了循序渐进，滴水不漏。

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**第一段：** 这本书简直是为我这种对声音技术一窍不通的新手量身定做的！我一直对音乐制作和后期处理很感兴趣，但市面上的教材要么过于理论化，要么就是直接跳到高深的代码层面，让我望而却步。然而，这本教材的叙述方式非常平易近人，作者似乎非常懂得如何将复杂的概念拆解成易于理解的小块。它没有直接陷入具体的数字信号处理的数学细节，而是先搭建了一个非常直观的“声音是什么”的框架。读起来就像是有一个经验丰富的前辈在旁边耐心讲解，而不是面对一本冰冷的教科书。尤其是一些关于采样率和量化位深的比喻，用生活中的例子来解释，让我这个非技术背景的人也能迅速掌握核心原理。我特别喜欢它对“数字世界如何捕捉模拟声音”的描述，那种从物理世界到二进制世界的过渡，被描绘得既神秘又清晰。这本书成功地降低了进入音频技术领域的门槛，让人在轻松愉快的氛围中，建立起了坚实的概念基础。我感觉自己不再是站在知识的悬崖边上，而是已经踏上了通往声音世界的第一个台阶，充满了探索的欲望。

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**第二段：** 我必须说，这本书在讲解音频编码和存储格式时展现出了极高的专业素养和历史洞察力。它不像一些侧重于最新技术的书籍那样，只关注当前流行的MP3或AAC，而是花费了相当篇幅来追溯早期PCM（脉冲编码调制）的诞生背景，以及无损压缩（如FLAC）与有损压缩（如APE）之间的技术权衡。这种对历史脉络的梳理，使得读者能够理解为什么我们今天的音频生态会是这个样子。作者在描述数据流和比特流结构时，没有陷入枯燥的位操作细节，而是着重强调了“信息丢失”与“感知优化”之间的微妙平衡。例如，它详尽地对比了不同编码器在同一码率下对人耳敏感频率的处理差异，这让我对“听感”不再是模糊的主观感受，而是有了更深层次的技术理解。读完后，我再看待任何一个音频文件时，都会下意识地去思考它背后的编码哲学和设计取舍。这本书的价值就在于，它教你的不是如何“使用”工具，而是如何“理解”工具的内在逻辑，这对于任何希望深入音频工程领域的人来说，都是无价的财富。

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这书不适合理科生看，尤其至少有高中物理基础的人。（可能我断章取义了） 比如第二章讲分贝，学音乐的朋友问我，我看了一下，纰漏挺多的，而且有些概念混淆，有点前言不搭后语。而且演示的计算方法对理解公式没帮助，因为它不从最原始的公式来演算，而是直接用类似二级结论的东西来算，个人觉得这么处理不太合适。 或许整体对学音乐的朋友帮助挺大，做科普不错，但不建议精细推敲，看个大概即可。 （纯属个人见解，我物理竞赛有省一，应该不是乱说的lol）

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容易理解，看完整本书以后对DAW是怎么回事也有了了解，需要的内容都有讲到，很基础也很有用

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这书不适合理科生看，尤其至少有高中物理基础的人。（可能我断章取义了） 比如第二章讲分贝，学音乐的朋友问我，我看了一下，纰漏挺多的，而且有些概念混淆，有点前言不搭后语。而且演示的计算方法对理解公式没帮助，因为它不从最原始的公式来演算，而是直接用类似二级结论的东西来算，个人觉得这么处理不太合适。 或许整体对学音乐的朋友帮助挺大，做科普不错，但不建议精细推敲，看个大概即可。 （纯属个人见解，我物理竞赛有省一，应该不是乱说的lol）

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这书不适合理科生看，尤其至少有高中物理基础的人。（可能我断章取义了） 比如第二章讲分贝，学音乐的朋友问我，我看了一下，纰漏挺多的，而且有些概念混淆，有点前言不搭后语。而且演示的计算方法对理解公式没帮助，因为它不从最原始的公式来演算，而是直接用类似二级结论的东西来算，个人觉得这么处理不太合适。 或许整体对学音乐的朋友帮助挺大，做科普不错，但不建议精细推敲，看个大概即可。 （纯属个人见解，我物理竞赛有省一，应该不是乱说的lol）