多媒体简述

何为媒体？英文Media，也可以理解为媒介，表示连接两个物体之间的手段，在现如今，更多的理解为信息通过信息源传递到接收者的通路。我们生活在这个世界，能接触到的信息有限，有时候我们需要了解外面的世界，就需要借助媒体获得外面世界的信息。传统的媒体通路，包括报纸、杂志、书籍、电视等，甚至在更久远的历史年代，还依靠邮件、火炬等传递。在互联网兴起之后，整个媒体技术手段变得更加数字化，作为媒体的通路，还包括计算机应用，例如：PC时代门户网站、微博等，移动时代的微信、抖音等，让信息的实时性和受众程度更高了。

何为多媒体？多，是指媒体传递着不止一种的信息内容，在现代，多媒体传输包括：音频、视频、图像、文本等。这里，主要是视觉和听觉的传递，在未来，或许还能对触觉进行传递，让信息更真实。

从音频出发，延伸去看世界的本质

本来是想研究一下音频相关技术，一不小心，就沉浸在世界的本质研究乐趣中不可自拔，姑且简单谈谈我的理解。

音频是什么？或者问，我们听到的声音是什么？我们听到的音乐、路边的车辆行驶声、人们说话声、打雷声、走路声、大风呼啸刮过的声音、建房挖路切割敲打声、狗叫声……我们生活的世界，充斥着各种各样的声音种类，而且相互交杂。咦？各种各样？我们是怎么辨别出来的呢？似乎我们人类能轻松辨别出声音的种类。

声音的本质到底是什么？这一点，科学家已经做足了研究。声音本质是振动产生的一种波，称为机械波。人们说话，通过肚子振动控制呼吸气流+喉咙肌肉控制，带动喉咙中声带振动，再通过口型舌头等，一连串控制，发出不同的声音。不同人发出的声音各不相同，本质是声带振动频率各不相同，不同频率振动，就产生不同频率的机械波，声音进入耳膜，产生不同频率的振动，人类大脑就可以通过不同频率的微小差别，区分开是谁发出的声音，而大脑仅需要记住“频率->物”的映射关系即可。频率就可以区分声音，人可以发出多种频率，大脑可以自动学习进行音频的模式匹配，找到最准确的那个物。

始终相信，大自然造物的规律，是简单的，科学家也在追求终极规律的道路上，不断靠近真相。科学家到底是怎么思考的呢？我想，也不全然是天马行空的思绪，必然也是对已存在的合理性的深入追问和探索，我想以这样的姿态，来探索音频，探索世界。当我再继续思考声音是一种波的时候，也在继续询问自己：波，到底是什么？一种能量？一种物质？还是其他什么呢？到底为什么可以传递？是如何衰减的？科学家们在终极发问的道路上，通过探索，得出的一个规律：能量守恒。或许可以说，正是有了这个规律，才更加让人深信不疑：造物主造物规律，必然是简单而又精美的。能量守恒这条规律，在各个方面，都得到印证。比如：机械能守恒定律（在只有重力和弹力做功的情况下，动能势能之和，也就是机械能，保持不变。经典实验：钟摆，在没有其他损耗的情况下，会永久摆动下去）；热力学第一定律（热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，转换过程中，能量的总和保持不变。经典应用：发动机）；质能守恒定律（封闭系统内，一个物质的能量减少，其质量必然减少，而另外的物质能量增加，质量也会增加，所有粒子的相对论静能与动能之和，在相互作用过程中保持不变。）；电磁转换定律（电能和磁能，可以相互转换，封闭系统内，总体能量保持不变）。

明白封闭系统内能量的守恒，那就可以继续进行探索。此时还无法解释，波是什么。通过爱因斯坦质能守恒，明白物质质量和能量是关联的。质量，由密度*体积来计算，这是经典物理学中的一个规律，本质上是存在误差的，但是误差不会太大。物质的密度，一般而言，是稳定的一个值的范围，这就说明，物质形成本身，应该是满足一定规律的。这就涉及到物质组成的最小单元的研究，这一点，也是上个世纪科学家研究的重点。通过以前化学知识的认知，我们知道，物质是由各种元素排列组合而成，元素周期表就是目前所发现的所有元素。元素周期表中的元素，是什么呢？是一种原子结构，由原子核（质子 + 中子） + 电子组成。这句话是什么意思呢？也就是说，物质都是由微粒组成，其中基本单元可以理解为原子，而差异性则体现在原子外层电子层分布，这就是元素周期表中的周期的概念，它表示电子在原子外层分布的层级情况。那这个层级，是什么意思呢？这里层级，表示电子能级层，是量子物理学中的概念了。原子外层被电子围绕旋转，这个模型只是一种物质单元的描述，实际上，科学家对于原子外层的电子，是无法测量它的轨迹的，这就是量子学中测不准原则，但是科学家通过光学实验，发现这些电子虽然无法测量轨迹，但也不是混乱的运转，而是在特定能量层级运转。通过不同频率的光照射，才有可能让它的能级发生跃迁，而不在于电子吸收光的强度。这是一个非常反常理的设定，电子依靠的是光频率，而非光强度，进行能量转移，这个在热力学中是不可想像的。这里边可以回到音频本身，可以看到，频率是区分音频的本质内容，这里的元素，是通过电子能级层分布来区分开，而电子能级层分布，又与频率相关联。大自然果然不是胡乱构造的。说了半天电子能级层，那我到底想表达什么呢？刚刚说到，元素由原子和电子不同能层分布决定，电子能层又可以通过不同频率的光照射，来实现跃迁。电子能级层，就元素周期表而言，目前只发现到7层，层数越高，电子包含的数量也越大，元素为达到稳定，原子核中包含的质子也就越多，质子个数与电子保持一致（现在用正电和负电来表示），才能保持稳定。这里边，我不想做深入研究，继续肤浅的解释。爱因斯坦的质能方程，描述的是质量和能量的关系，以及可以互转。能量到底是什么？力是一种能量，热是一种能量，重量是一种能量，但本质的能量到底是什么呢？如果用原子来解释，那就只能解释为，能量是一种物质属性，可以说质量本身就是能量，质子进一步是由胶子和夸克组成，研究发现，胶子质量为0，夸克质量只有质子的5%，剩下95%的质量，是由胶子和夸克互相运动造成的，也就是质量和能量是相互转换的，这也是质能方程的根基，所以能量是一种物质属性，就是这么解释的。物质密度的稳定性，也是由这些运动的稳定性来决定的。电子没有质量，但是电子带有能量，是不是本质是因为它的运动导致的呢？假设我们这么理解，这个世界本身就是由无质量的粒子，旋转产生能量，进而产生质量组成的呢？大到天体运动（挂在宇宙中，也不会掉下去），小到电子原子。元素周期表中的元素，则是不同电子运动方式。脑补了一下你看到的人都是一坨最小粒子运动组成，真的很神奇。回到能量说上来，我们再看电子，前面说电子分布在不同能级层，可以通过光子，把它“撞”到其他能级，但前提是满足一定频率。这一点跟我们的认知，是完全不一样的，按照经典物理学，我们如果要撞，是要用更大的力，才能撞得动，但是这里，无论光有多强，只要频率不满足，就无法撞动电子。经典物理，是以物质粒子性来描述撞击力，光子如果想象为粒子，确实跟经典物理相矛盾，那如果光子本身是一种波呢？