《多層宇宙》教學(xué)大綱

《多層宇宙與前沿時(shí)空理論》課程教學(xué)大綱課程代碼：000002341課程英文名稱：MultipleUniversesandFrontierSpace-timeTheory講課：實(shí)驗(yàn)：0上機(jī)：適用專業(yè)：全校各專業(yè)大綱編寫(xiě)（修訂）時(shí)間：2010.7一、大綱使用說(shuō)明（一）課程的地位及教學(xué)目標(biāo)“”是針對(duì)提高大學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣及大學(xué)生科學(xué)素質(zhì)而開(kāi)設(shè)確的、科學(xué)的世界觀。（二）知識(shí)、能力及技能方面的基本要求理解史蒂芬霍金等物理學(xué)家相關(guān)科學(xué)理論理解理論物理學(xué)和相關(guān)哲學(xué)的關(guān)系（三）實(shí)施說(shuō)明觀性。教學(xué)方式包括：課堂教學(xué)課外作業(yè)結(jié)課論文（四）對(duì)先修課的要求大學(xué)物理（五）對(duì)習(xí)題課、實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求課堂布置作業(yè)，學(xué)生課后查閱資料完成。（六）課程考核方式考核方式：考查考核目標(biāo)：對(duì)宇宙，理論物理前沿及相關(guān)哲學(xué)的認(rèn)知能力成績(jī)構(gòu)成：平時(shí)出勤、作業(yè)成績(jī)占總成績(jī)的70%結(jié)課論文成績(jī)占總成績(jī)的30%（七）參考書(shū)目《時(shí)間簡(jiǎn)史》，史蒂芬.霍金編，湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2007.6《時(shí)間之箭》，柯文尼編，湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2008.3二、中文摘要本門公共選修課講解以史蒂芬霍金為代表的理論物理學(xué)家的前沿時(shí)空理論生真正了解我們生存的宇宙、世界。三、課程學(xué)時(shí)分配表序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)講課實(shí)驗(yàn)上機(jī)1宇宙的圖像222空間和時(shí)間223膨脹的宇宙224不確定性原理225基本粒子和基本自然力226黑洞模型227宇宙的起源和命運(yùn)228時(shí)間箭頭229蟲(chóng)洞和時(shí)間旅行2210物理學(xué)的統(tǒng)一2211觀看資料片2212撰寫(xiě)結(jié)課論文2合計(jì)24四、教學(xué)內(nèi)容及基本要求第1部分宇宙的圖像總學(xué)時(shí)(單位:學(xué)時(shí)):2講課:2實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容：?里士多德的宇宙模型、靜止宇宙模型、哈伯望遠(yuǎn)鏡的發(fā)現(xiàn)、廣義相對(duì)論的宇宙等。重 點(diǎn)：當(dāng)前理論對(duì)宇宙的認(rèn)作 業(yè)：無(wú)第2部分空間和時(shí)間總學(xué)時(shí)(單位:學(xué)時(shí)):2講課:2實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容：人類對(duì)時(shí)空的認(rèn)識(shí)歷史、?里士多德和伽利略的時(shí)空觀、莫雷實(shí)驗(yàn)、光速不變?cè)?、空間彎曲等。重 點(diǎn)：時(shí)空本性作 業(yè)：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，討論你對(duì)引力和空間彎曲的認(rèn)識(shí)第3部分膨脹的宇宙總學(xué)時(shí)(單位:學(xué)時(shí)):2講課:2實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容：光的多普勒效應(yīng)、背景輻射、宇宙的第一推動(dòng)、空間各向同性等重 點(diǎn)：空間各向同性作 業(yè)：通過(guò)空間模型討論地球是宇宙的中心這個(gè)看似荒謬的論題的正確性。第4部分不確定性原理總學(xué)時(shí)(單位:學(xué)時(shí)):2講課:2實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0量子的世界等。重 點(diǎn)：不確定原理本質(zhì)作 業(yè)：談?wù)勀銓?duì)科學(xué)宿命論和不確定原理的理解第5部分基本粒子和基本自然力總學(xué)時(shí)(單位:學(xué)時(shí)):2講課:2實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容：人類對(duì)物質(zhì)世界最小單元認(rèn)識(shí)的歷史過(guò)程，當(dāng)今物理學(xué)對(duì)微觀粒子的認(rèn)知、宇宙中的四種基本自然力等。重 點(diǎn)：四種基本自然力作 業(yè)：無(wú)第6部分黑洞模型總學(xué)時(shí)(單位:學(xué)時(shí)):2講課:2實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容：黑洞模型的研究歷史過(guò)程、黑洞的產(chǎn)生和發(fā)現(xiàn)、黑洞和萬(wàn)有引力的關(guān)系、黑洞和空間彎曲的關(guān)系、黑洞的輻射、黑洞的現(xiàn)實(shí)意義等。重 點(diǎn)：黑洞和空間彎曲的關(guān)系作 業(yè)：討論你對(duì)黑洞模型的理解第7部分宇宙的起源和命運(yùn)總學(xué)時(shí)(單位:學(xué)時(shí)):2講課:2實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容：大爆炸奇點(diǎn)、大爆炸的過(guò)程、科學(xué)界對(duì)大爆炸的未解問(wèn)題、人擇原理等重 點(diǎn)：人擇原理作 業(yè)：談?wù)勀銓?duì)人擇原理的理解。第8部分時(shí)間箭頭總學(xué)時(shí)(單位:學(xué)時(shí)):2講課:2實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容：物理規(guī)律的時(shí)間對(duì)稱性、熵值增大箭頭、宇宙膨脹箭頭、心理學(xué)箭頭重 點(diǎn)：物質(zhì)世界的熵作 業(yè)：無(wú)第9部分蟲(chóng)洞和時(shí)間旅行總學(xué)時(shí)(單位:學(xué)時(shí)):2講課:2實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容：空間彎曲和蟲(chóng)洞、站在不同立場(chǎng)看時(shí)空旅行、時(shí)空旅行的悖論解決、時(shí)間旅行的現(xiàn)實(shí)性、時(shí)間旅行者的自由意志等。重 點(diǎn)：時(shí)空旅行探作 業(yè)：無(wú)第10部分物理學(xué)的統(tǒng)一總學(xué)時(shí)(單位:學(xué)時(shí)):2講課:2實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容：科學(xué)理論的現(xiàn)狀、統(tǒng)一理論是否存在的三種可能性等重 點(diǎn)：物理