信息存在的形式

2.信息存在的形式——信息的载体

从自然界到人类社会，信息可谓无时不在、无处不有。说起信息的载体，人们把它归为音波图文。也就是声音、电磁波、文字和图像。

（1）声音

我们都知道，物体震动产生声音，而发声的物体称之为声源。

当用鼓槌槌击军鼓时，鼓槌槌击在鼓皮上，使鼓皮产生振动，振动的鼓皮推动空气，产生从鼓头和鼓体发出并散开的压力波。这种压力波从声源向外发出并扩散开去。最后传到我们耳中，所以我们能听到鼓声。

①声音的特性

声音的特性包括响度、音调和音色。

所谓的响度是指人主观上感觉声音的大小（俗称音量），由“振幅”决定，振幅越大响度越大（声音的单位：分贝）。

所谓的音调是指声音的高低，由频率决定，频率越高音调越高（频率单位为赫兹，人耳听觉范围20～2000赫兹（20赫兹以下称为次声波，2000赫兹以上称为超声波）。例如，低音端的声音或更高的声音，如细弦声。人讲话的频率是30～340赫兹。

频率是每秒经过一定点的声波数量，它的测量单位为赫兹，是以一个名叫海里奇·R.赫兹的音响奇人命名的。此人设置了一张桌子，演示频率是如何与每秒的周期相关的。

所谓的音色是指声音的特性，由发声物体本身材料、结构决定。音色又叫音品。

通常，我们称让人愉悦的声音为音乐，把对听觉和身心健康有损害的声音称为噪音。

②听觉和发声范围

一般情况下，人的听觉范围是20～2000赫兹，而人到老年高频声音会减少到1000赫兹左右。人类发出的声音频率在10赫兹（男低音）到340赫兹（女高音）范围内。

不同动物的听觉范围是不同的。据调查，狗能够听见高达5000赫兹的超声波，猫能够听见高达6000赫兹以上的超声波。而狗和猫发出的声音，却都在几十至几千赫兹范围内。与猫狗不同，蝙蝠能够听见频率高达12000赫兹的超声波，它发出的声音，频率通常在4500～9000赫兹范围内，最高可达到12000赫兹。

（2）文字

众所周知，文字的发明是文明时代的重要标志之一。文字的出现也使信息的传播在时空上有了进一步的延伸。埃及的圣书字，中国的甲骨文，古印度的印章文字还有苏美尔人的楔形文字的起源问题虽然到现在都是不解之谜，却也是我们研究那个时代的最有力的历史素材。

就我国而言，从商代甲骨文算起，汉字历史已有3000多年之久。人们习惯把中国文字的发展划分为两个阶段，从甲骨文字到小篆是第一阶段，从秦汉时代的隶书以下是第二阶段。前者是古文字的萌芽阶段，后者属近代文字的发展阶段。总的来说，从隶书到今天使用的现代汉字在形体上变化不大。

从汉字的构造看，汉字是由表意、表音的偏旁和既不表意也不表音的记号组成的文字体系。从汉字跟汉语的关系看，汉字又是一种语素文字。

现代汉字和甲骨文对照

追本溯源，汉字应该是起源于图画。最初的象形文字的字形跟它所代表的语素的意义直接相关。在汉字中，每个字也都有它固定的读音，而字形本身却不是表音的符号。可以说，象形文字的读音是由它所代表的语素转嫁而来的。随着字形的不断演变，象形文字也越来越脱离它所代表的事物的形状。最后象形文字的字形跟它所代表的语素在意义上也逐渐失去了原有的联系。此时，文字就成了既不表音，也不表意的抽象的符号。那么我们汉语中是不是所有文字都是这样的抽象符号呢？事实上并非如此，汉字还有独体字与合体字之别。一般说来，独体字是纯粹的记号文字，而合体字是由独体字组合造成的。就构造而言，合体字要比独体字高一个层次。为什么呢？这是因为虽然组成合体字的独体字本身也是记号，但是当它作为合体字的一部分时，它又是以有音有义的“字”的身份参加的。我们可以把合体字分成三类：

①形声字。形声字由两部分组成，一部分为表示意义的形旁，另一部分为表示读音的声旁。就拿构造最简单的形声字为例，形旁和声旁都由独体字充当。这些独体字本身都是有音有义的。当作为形声字的组成部分时，形旁只取其义，不取其音；声旁则只取其音,不取其义。如“鸠”字的“鸟”则为形旁，只取其意；而“九”则为声旁，只取其音。但由于字义和字音的不断演变，有些形声字的形旁或声旁也逐渐失去了其表意或表音的功能。以“球”为例，球本来是一种玉的名称，所以当时以“玉”为形旁。到现在“球”字不再指玉，这个形旁就失去它的作用了。再如“海”字本来以“每”为声旁。但是随着字音的变化，现在“海”和“每”的读音已经相差很远，所以“海”的声旁“每”也就失去它声旁的作用了。还有些字，形旁和声旁都丧失了原来的功能，例如“给、等、短”等。现在，这一类字也不能再被看做形声字了。

②会意字。会意是用两个或两个以上的独体字根据意义之间的关系合成一个字，综合表示这些构字成分合成的意义，这种造字法叫会意。用会意法造出的字是会意字，会意字也是合体字的一类，会意字的两部分都是表意的。如“武”，从戈从止。止是趾本字，戈下有脚，表示人拿着武器走，就有了征伐或显示武力的意思。而“从”字，由两个人前后相随，表示一个人跟着另一个人的意思。此外还有“不正为歪”，“不好为孬”等。

③合体记号字。此类合体字的组成部分既不表意,也不表音。这类字根据形成过程可以分两种。一是由于字音和字义发生了变化，原来表音、表意的声旁和形旁失去了原来的功能。如上文提到的“给、等、 短”这一类字。二是字虽然由独体字合成，但是从造字之初就是一个字，它代表的意思与它的组成部分不相关。如“章”字，从古文字来看，“章”本来是一个独体象形字，跟“音、十、立、早”都没有什么关系。

（3）图像

图像给人的信息是直观而形象的，比如当我们看到天空乌云密布的时候，就知道要下雨了；当我们看到太阳从东方升起的时候就知道新的一天又开始了；当我们看到一个人的表情可以推测出他的心情… …如此等等。图像对于人们获取信息的重要性也是不言而喻的。

那么什么是图像呢？我们可以认为图像是景物在某个介质上的再现。例如我们平时看到的图片、电影和传真等。图像是高效而快捷的传递信息的一种手段。以图像的捕捉、传输、存储和显示来传递信息，是信息传递达到一定水平的结果。而把图像信息传送到远方或者存储图像的过程，我们称之为图像传输。

太阳从东方升起的时候

知识小百科

打造神秘箱子的第一人

1927年，有一个人在伦敦公开表演了从远处传来的一些活动图像。虽然这些图像小而暗淡，而且摇晃不定，但这是人类第一次用电流来传递活动图像。这个表演标志着电视的诞生。

贝尔德

这个人就是英国电器工程师——约翰•洛吉•贝尔德。他是研制电视的先驱。约翰·洛吉·贝尔德出生在苏格兰海伦斯堡一个牧师的家里，从小就表现出一个发明家的禀赋。1924年，贝尔德首次用收集到的旧收音器材、霓虹灯管、扫描盘、电热棒和可以间断发电的磁波灯和光电管等，做了一连串实验来传送图像。然而这些实验材料实在太破旧了，以致每次实验都要损坏一些零件。经过上百次的实验后，贝尔德总结了大量的经验。

贝尔德发明的电视

1925年10月2日清晨，当贝尔德再一次发动起房间里的机器时，随着马达转速的增加，他终于从另一个房间的映像接收机里，清晰地收到了比尔的图像。贝尔德兴奋异常，他多年的梦想——发明“电视”的愿望实现了。

1928年春，贝尔德研制出彩色立体电视机，成功地把图像传送到大西洋彼岸，成为卫星电视的前奏。并且在一个月后，他又把电波传送到贝伦卡里号邮轮，使所有的乘客都十分激动和惊讶。然而，就在他想进一步研究新的彩色系统的时候，突然患了肺病，于1946年不幸去世。

如今，贝尔德发明的电视已经发展到了令人惊讶的地步。画面清晰、鲜明的电视，已成为现实生活中的必需品。1962年通信卫星被送上太空轨道，各大洲之间的通信，已不再是难事。人们坐在家里，就可以知道世界上各个国家发生的事情，人与人之间在空间和时间的距离被缩短了。这一切都要感谢贝尔德的发明。

（4）电磁波

什么是电磁波？从科学的角度来说，电磁波是能量的一种。凡是高于绝对零度的物体，都会发出电磁波。正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样，虽然我们看不见电磁波，但却处在无处不在无时不有的电磁波的海洋里。电磁波就是这样一位人类素未谋面的“朋友”。电磁波是一种有质量、有动量也有能量的物质。电磁波的突出特点就是快，它的速度可达30千米/秒左右。当信息搭乘了电磁波这趟特快列车时，人类的通信也随之进入飞速发展的阶段。

电视台发射塔