在科学历史上，通信问题的研究一直处在一种较为正统的地位，它既不是偶然出现的理论，也并非什么空前创举。
早在牛顿之前，物理学领域就出现了这类问题，尤其是皮埃尔·德·费马、克里斯蒂安·惠更斯和戈特弗里德·威
廉·莱布尼茨这几位数学家的研究让通信问题开始流行。
这几位数学家都有一个共同特点：对物理光学有着浓厚的兴趣。费马对光学的研究和推进主要得益于他的最小化原
理，这是几何光学中的一条重要理论，指在任何的一段足够短的区间上，光是以最少时间通过的。依据这一原理可
以证明光在均匀介质中传播时所遵从的直线传播定律、反射和折射定律等。而借助于此我们也能够证明光的可逆性
原理的正确性。光在任何介质中从一点传播到另一点时，沿所需时间最短的路径进行传播。
惠更斯则是提出了“惠更斯原理”的雏形。这一原理旨在说明，当光从一个光源向外传播时，会在光源的周围形成
一种类似小球面的东西，即球形波面。这些球形波面都是由次级光源组成，而球形波面的次级光源的传播方式同初
级光源完全相同，这一理论成为研究光的衍射现象的基础。
莱布尼茨在这方面的成就则是他的“单子论”。它从一种特殊的角度将整个世界看作一种“单子”实体集合。他继
承了西方哲学传统的思想，认为组成世界的只是是客观存在和必然的，因此世界是由自足的实体所构成。而所谓的
自足，就是指不依赖其他事物存在和不依赖其他事物而被认知。他认为实体是无限多的，单子的活动就是在造物主
安排的预订和谐的基础上的相互知觉。莱布尼茨将一切都归功于世界的创造者，他认为创造是一种纯意志的创造，
造物者是凭借着其至善而创造了这个世界。
莱布尼茨的这一理论主要依靠光学术语进行论证。在他看来，单子只有知觉，所以依据他的推论，所有机械的相互
作用在本质上都一样，只是一种微妙的光学上的相互作用。在这一领域的研究中，莱布尼茨表现出明显对光学与消
息的偏爱，在他的逻辑推演中这一点表现最为明显。虽然在当时他的推演并不完善，但却为后来的数理逻辑奠定了
坚实基础。
本书的许多思想都是深受莱布尼茨理论的影响和支配，他不仅研究物理和数学，对通信相关的计算机和自动机也非
常感兴趣。虽然我在这本书中所陈述的许多观念同莱布尼茨的见解相去甚远，但是本质上我讨论的问题都深受莱布
尼茨影响。莱布尼茨对计算机器的兴趣主要源自他对演算推理的热衷，在他的心目中，推理演算则又是他人造语言
的思想推广。所以从这一点来说，莱布尼茨的真正兴趣点还是语言和通信。
到了19世纪中期，英国数理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦和迈克尔·法拉第的研究在此吸引了众多物理学者对
光学的注意力。这一时期人们只是将光作为电的一种形式，而电作为一种煤质机制，看不到摸不到但又充满质感
，所以被称为以太。
在当时有这样一种假设：以太弥漫于一切透明物质当中---空气、大气、星际空间，而麦克斯韦的重要成就在于
他成功地通过数学方式发展了法拉第所提出的令人信服但并非以数学形式所表达的思想。人们对以太的研究虽然
取得一定进展，但当时的答案依旧很模糊，且不可避免地存在许多问题，例如，物质是如何通过以太运动的。
为了解决这个问题，美国物理学家埃尔伯特·迈克逊和爱德华·莫雷在90年代进行了著名的“迈克逊-莫雷实验
”。这个实验的直接目的就是验证以太是否存在。当时认为光的传播介质是以太，基于这样的假设就产生了一个新
的问题：假如地球以每秒30公里的“以太风”，同时以太风也必然会对光的传播产生影响。迈克逊-莫雷实验就
是在这个基础上进行的，而实验也给出了令人意想不到的答案：人们无法证实以太运动的存在。
对于迈克逊-莫雷实验所提出的问题，著名电子论创立者亨德里克·安东·洛伦兹给出了答案。他指出，如果人们
将那些能够让物质结合起来的力视为光学或者电学性质，那么从迈克逊-莫雷实验之初我们就应该预期到相反的效
果。然而，洛伦兹的这些思想在1905年被爱因斯坦重新解释，于是就有了下面的说法：绝对运动之所以无法观
测，其决定原因与其说是物质的特殊结构，不如说其是物理学上的一项公设。
在我们的角度看，爱因斯坦将光和物质放到一种同等地位上来说明，这一点同牛顿之前的物理学观点相同。爱因斯
坦在解释自己的的观点与见解时会灵活地站在观测者的角度上说明，观测者可能是运动的，也可能是静止的。
爱因斯坦在他的相对论中也引入了消息的概念，他对物理学中莱布尼茨现象进行了强调，若非如此他无法将观测者
引入其中。但也要注意到，爱因斯坦的相对论同吉布斯的统计力学是截然不同的。在探讨问题时，爱因斯坦所使用
的依旧是绝对严格的动力学术语，这一点与牛顿相同，他们都屏蔽了概率的概念。
不同的是吉布斯在他研究初始就引进了概率，从另一种意义上说这是物理学的更替和进步，人们开始用随时变化的
世界去替代决定性的世界。