課程資訊
課程名稱
跨越時空談宇宙
Our Amazing Universe! 
開課學期
108-1 
授課對象
 
授課教師
陳丕燊 
課號
Phys1034 
課程識別碼
202 11300 
班次
 
學分
2.0 
全/半年
半年 
必/選修
 
上課時間
星期一8,9(15:30~17:20) 
上課地點
博雅101 
備註
A7:物質科學
總人數上限:160人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1081Phys1034_1 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

本課程介紹宇宙學一個世紀以來的精彩發展。經過20世紀物理學的驚人革命,人類對物質的基本構成已經有深入的了解。然而到了世紀末科學家才發現所有已知的物質,只佔宇宙總成份不到5%。其餘95%是由所謂暗質與暗能所提供,而我們對它們的本質卻所知甚少。這些新發現震撼並從基本上改變了我們對宇宙的認識,但同時也引發了新的問題。除了結構成份,我們知道宇宙是大霹靂而誕生的,但是大霹靂又是怎麼來的?宇宙的前世今生是什麼?宇宙是單一或是多重的?生命現象在宇宙中如何出現?人類的存在和宇宙又有何關係?這些都是本課程探討之內容。 

課程目標
了解宇宙之形成、結構、發展與未來、生命現象在宇宙中的出現及其含義、時間的單向性、多重宇宙的可能等等。這些科學課題已碰觸到哲學、宗教、藝術人文之介面。本課程希望透過此通識課,讓同學能認識建立在嚴謹科學証據上的現代宇宙學,和尚未鮮決的種種宇宙大問題,以及反思人在宇宙中存在的意義。 
課程要求
對宇宙好奇,喜歡思考,想找尋人存在的意義,亦對表演、團隊合作有興趣。 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
另約時間 
指定閱讀
陳丕燊教授「跨越時空談宇宙」講義  
參考書目
“A Brief History of Time” (時間簡史) by Stephen Hawking
“Universe in a Nutshell” (核桃中的宇宙), by Stephen Hawking
“From Eternity to Here” (從永恆到現在), by Sean Carroll
“Our Cosmic Habitat”, by Martin Rees
"A Universe from Nothing" (沒有源頭的宇宙), by Lawrence Krauss 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
讀書心得 
10% 
史帝芬霍金《時間簡史》讀書心得報告 
2. 
作業 
20% 
預計共5次,一次作業的份量大約在1小時內,每次作業均至少有2週的時間完成 
3. 
期中考 
30% 
於期中考週之星期一(11/4)進行筆試 
4. 
期末小組展演企劃書 
10% 
11/25繳交,簡要地敘述表現形式、內容概述、組員分工  
5. 
期末小組展演 
30% 
由小組集體準備,主題可以包括科幻小說、文藝創作等。20%教授評分,5%組內互評,5%全班同學評分。  
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
9/09  Lecture 0 課程介紹
Lecture 1 光陰的故事-宇宙簡史 
第2週
9/16  Lecture 1 光陰的故事-宇宙簡史 
第3週
9/23  Lecture 1 收尾
Lecture 2 認識宇宙的方法: 觀測與理論
作業一 hw1 公布 
第4週
9/30  颱風假停課一次
(自主學習週)
 
第5週
10/07  Lecture 2 認識宇宙的方法: 觀測與理論 
第6週
10/14  Lecture 3 宇宙學標準模型
作業二 hw2 公布
《時間簡史》心得報告繳交
作業一 hw1 繳交 
第7週
10/21  Lecture 4 相對的世界─從雙胞胎到電梯 
第8週
10/28  Lecture 4 收尾(from page 34)
Lecture 5 量子的世界-薛丁諤的貓(to page 32) 
第9週
11/04  期中考(15:30 - 17:00)
作業二 hw2 繳交 
第10週
11/11  Lecture 5 收尾
Lecture 6 當相對碰上量子 
第11週
11/18  Lecture 6 當相對碰上量子
Lecture 7 空間的密室與時間的方向 
第12週
11/25  Lecture 7 時間之箭
Lecture 8 神秘的微中子
期末小組展演企劃書繳交
作業三繳交 
第13週
12/02  Lecture 8 收尾
Lecture 9 宇宙的陰暗面-暗物質與暗能量
 
第14週
12/09  Lecture 10
(i) 加速膨脹的宇宙和我們的命運
(ii)宇宙常數問題-真空的真諦
全像投影簡介
作業四 hw4 繳交 
第15週
12/16  Lecture 11 下一個指導原則: 全息原理?
Lecture 12 黑洞 
第16週
12/23  Lecture 12 黑洞
作業五 hw5 繳交 
第17週
12/30  Lecture 12 收尾
Lecture 13 人在宇宙中出現:偶然還是必然?
Lecture 14 人擇原理 - 從「獨宙」到「重宙」
Lecture 15 宇宙的最終問題 
第18週
01/06  期末小組展演(15:30 - 18:00 共約兩小時半)