自人類抬頭仰望夜空起，迷人的浩瀚星空就一直深深的吸引著人類。

這暗夜星空中究竟包含了何種物質？
這無垠宇宙究竟是從何而起？
而地球、人類又究竟從何而生？

為了解開這些謎題，天文學家們，運用科學方法，透過天文觀測的方式紀錄來自宇宙的訊號，並建立物理模型來探究來自各式星體，包含恆星、星系、黑洞、及宇宙本身訊號的物理機制。我們非常幸運，身處在20/21世紀，在過去100年來，人類對於宇宙的了解有了前所未有的突破。

在1920年代，Edwin Hubble 透過觀測，證實了地球所處的銀河系只是宇宙中眾多星系(宇宙大約有100,000,000,000個星系！)的其中一員，開啟了系外星系天文學的研究。Hubble更發現星系正遠離我們的銀河系，藉此推論我們的宇宙正在膨脹！這開創了當代宇宙學的研究，而後有大爆炸理論的建立(The big bang theory)，並透過宇宙背景輻射的觀測得以證實。

隨著科技越發進步，天文學家們，蓋起更強大的望遠鏡，透過不同波段的光訊號，來探究更多宇宙的秘密，並使用世界最快的超級電腦，建立模型模擬星體、宇宙的形成與演化。
運用這些工具，天文學家發現暗物質、暗能量，研究恆星形成、演化、乃至爆炸的物理機制，摸索星系的起源和演化，找尋太陽系外的行星系統，並結合物理理論來證實超巨質量黑洞的存在。過去幾年，天文物理學家們，更能運用無以倫比的精密儀器，第一次偵測到黑洞和黑洞融合時，時空間扭曲所產生的重力波，開啟了人類探索宇宙的新維度。

而這些都僅僅只是開端，當我們對宇宙有所了解的同時，也發現了更多更深的未解謎團。為了解決這些問題，天文學家們已經在蓋新ㄧ代的望遠鏡，大型的觀測計畫也將會在未來幾年收集前所未有的海量數據，超級電腦正運算著最新的理論模型，而宇宙未解的謎團也在等著。

這堂課，是關於宇宙的故事，從138億年前講起，橫跨宇宙早期、宇宙再游離時代、星系的演化、一直到恆星和行星的誕生。
這堂課，是關於天文學家們如何運用科學方法，建構我們現在對宇宙的認知。除了我們目前已知的知識，我們也會著重討論未知的課題和天文學家們是如何透過獨立思考建立假說，並使用觀測、實驗、和物理理論，來證實或排除特定假說，藉此來了解並解釋未知的事物，將未知轉換成已知及知識。
希望同學能在這堂課後，除了了解到目前我們對宇宙的認知外，也能了解我們對於宇宙的未知以及所謂的知識是如何藉由科學研究產生的。

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