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。 最新的課程大綱 請看 https://www.tingwenlan.com/teaching

透過此課程， 1. 同學將能學習到目前了解的天文知識、以及天文學家使用的專業術語。 2. 同學將能了解天文學家的研究方法、以及天文學家的工作內容。 3. 同學將能學習目前天文學界的研究方向，以及目前和未來的重要課題。 4. 希望能讓同學了解，在天文領域，我們所不知道的事情，遠大於我們知道的事情。 5. 也希望透過此課程，讓同學了解 知識是如何誕生的，也能了解所謂的科學研究，並非只有知識的記憶，更多的是獨立的思考，並且運用自己的想像力和創造力，大膽的假設事物的本質，同時又細心耐心的反覆推敲，用觀測用實驗從方方面面去測試理論。 6. 最後希望能讓同學體會到，身為人類住在宇宙中渺小的地球上，能運用我們的大腦，以及各式各樣的工具，來了解探討宇宙中各種天文現象，是多麼浪漫又神奇的事！ 本課程設計為分享和討論天文學家如何研究這個宇宙，以及目前我們對於宇宙的了解。會專注在天文觀測結果和相關的天文物理概念定性上(qualitatively)的解讀和詮釋。期大家對於天文現象和基本天文物理概念有所認識。 → 如已對天文概念有所了解，想再深入從物理的角度，包含實際使用物理來量化(quantitatively)計算、推論、並解讀天文現象，推薦物理系選修課程 天文物理學導論 Phys5009 222 U0410。 註1：本課程為物理系選修，非通識課程，雖目標是希望能讓大家都能有所收獲，但是有一定程度挑戰的作業且會需要看相關演講和文章。根據去年同學反應，作業的負擔是不小的。 註2：歡迎非理工科系對天文有興趣的學生來修，雖會很有挑戰，但是根據去年非理工科系同學的回饋，修完是有收穫的。

此課程 1. 規劃為天文學/天文研究的入門課。 2. 會使用到一些基本的物理，大部分的程度為大一普通物理。 3. 會使用到一些基本的數學，大部分為加減乘除。 4. 在課堂中，會需要很多的推理和思考。 5. 在課堂上，會需要發言，我會問很多問題。 6. 會需要看英文的演講影片和讀英文的文章。 7. 擁有一個好奇的心。 8. 如果沒有相關的物理數學知識背景，如果願意挑戰，對天文有興趣，也歡迎修這堂課，當然可能會需要多花點心力。[根據去年同學回饋，如果在意成績，有點基礎的物理數學知識背景會有幫助。]

待補

本課程會以以下幾本書當基礎，但絕大部分的資訊都能在網路上找到。 1. **觀念天文學** [Neil deGrasse Tyson](https://press.princeton.edu/taxonomy/term/13955),?[Michael A. Strauss](https://press.princeton.edu/taxonomy/term/22457), and?[J. Richard Gott](https://press.princeton.edu/taxonomy/term/13331) 2. **Astrophysics in a nutshell** by Dan Maoz 3. **Introduction to Galaxy formation and evolution** by Andrea Cimatti, Filippo Fraternali and Carlo Nipoti 4. **Universe** by Roger Freedman & William Kaufmann 5. **An Introduction to Modern Cosmology** by Andrew Liddle