自然科學概論
出自六年制學程
概述
課程目標
- 對物質科學、生命科學、天文與地球科學三大領域進行基本介紹。
- 由丁志仁與張溫瑜共同負責，原則上由張溫瑜進行探究與實作設計。
- 上課方式：講解、實作、影片、參訪、科幻小說或科幻電影討論
可參考的用容
- 大霹靂。4%+23%+73%。
- 質、能、時、空。
- 質能是同一種本質。(※E=MC2)
- 時空都是維度。
- 大尺度與小尺度。
- 次方表示式。
- 宇宙的建材：夸克與基本粒子。
- 重力、電磁力、強作用力、弱作用力。
- 力引發加速和運動，造成動能、位能轉換。
- 灌注能量到一個粒子，一方面粒子質量會變大，一方面速度會加快。快到光速之後，速度就不能再加快，只能讓質量變大。
- ※怒月和恐龍滅絕。
- 物質和反物質。
- 物質波。(※量子力學)
- 暴漲。膨脹與冷卻。(冰箱和冷氣的原理)
- 恆星的生老病死。第二代星系。
- 宇宙的結局。
- 怎麼知道地球是圓的？
- 怎麼量地球的大小？(用日影長度)
- 基本幾何(三角、幾何、圓、比例、解二次方程式)
- 萬有引力定律 F=G*M1M2/r2
- 用兩鉛球測出萬有引力常數 G 。
- 角動量守恆。
- 傅科擺。
- 公轉與自轉，年與天。四季。
- 地球鐵心和地磁。
- 地磁保護地球。
- 地函對流。
- 地殻、板塊運動。
- 地磁反轉和中洋脊。
- 海洋。
- 大氣。
- 水的三態(※實驗)
- 地球的年齡。
- 電磁力。
- 元素與週期表。
- 西方的風、水、土、火和東方的金木水火土，明朝皇帝取名字。
- 地球的主要元素。
- 光合作用。
- 月球的起源：忒伊婭撞了地球，穩定了地球的自轉。
- 18次的冰河週期。
- 盤古大陸的分分合合。
- 太陽內部粒子減少，只能增溫維持體積=>地球只有15億年的生物黃金時期。(地球從誕生到終結p141)
- 生命是什麼？
- 宗教的看法：我們從來處來，在紅塵中歷練，再回到來處去。
- 細胞、多細胞個體、種族、全球生態系。調度內外資源，延續自身的存在。
- 從無生物到生物，膜，生滴。
- 複製自己：蛋白質、RNA、DNA。
- 龍捲風中吹出一部勞斯萊斯，猩猩瞎按打字機打出一部莎士比亞作品。
- 吞噬與共生，粒線體與葉綠體。
- 生命的長河：DNA。
- 核膜。
- 逸散系統。(非線性入門)
- 養分+氧+粒線體->水+二氧化碳+ATP
- 生命調節地球：是生物使得地球適合居住。
- 有性生殖。
- 演化。
- 五界。
- 埃迪卡拉紀的諸怪物。
- 寒武紀大爆發。
- 動物界主要十門出現。
- 脊柱出現：視、聽、嗅球出現，腦出現。
- 脊索動物門：軟骨魚綱、硬骨魚綱、兩生綱、爬蟲綱、鳥綱、哺乳綱。
- 溫血：機動、夜行。
- 精 vs 大：質(k)策略-哺乳，適合穩定環境；量(r)策略：樹癭蠅、竹米、蟬，適合暴好暴不好的環境。各有千秋
- 演化的高低偏見。
- 物種是小數量級(生命)對大數量級(環境)的動態反應。生命用基因數目的數量級、基因快速翻番的數量級，去拼物理力、化學力的數量級，再嚴峻總還有存活機率。
