從宇宙到夸克(大連理工大學建設的慕課)

從宇宙到夸克課程是大連理工大學開設的慕課課程，國家精品線上開放課程，於 2018年9月18日在中國大學MOOC首次開課，授課老師是余虹。據2022年3月中國大學MOOC官網顯示，該課程已經開課5次。

該課程共四章內容，包括從遨遊太空、相對論、家園趣事、探幽微觀等內容。

基本介紹

• 中文名：從宇宙到夸克
• 授課老師：余虹
• 類別：慕課
• 建設院校：大連理工大學
• 授課平台：中國大學
• 開課時間：2022年3月8日（首次）

課程性質

課程背景

因為身邊常常出現一些不科學的聲音。比如，“生活本來是七色的，可是，老師爸媽用考試的濾光片把生活濾得只剩下白色。”（摘自電視連續劇《哎喲，媽媽》）——顯然從編劇、編審到導演、演員都不知道濾光片的作用絕不會“濾成白色”。比如，舞台上“是金子總會發光的”喊聲——鼓勵人不要泄氣，沒錯。大部分人顯然對發光和反光的區別並不清楚。當你看到金子的亮光時多半是金子反光而不是發光。是石頭也可以發光（撞擊兩塊石頭會冒火星），砧木取火告訴你木頭也會發光——光到底怎么被發出來的——學了本課程你就知道了。

課程定位

該課程內容涉及面廣，從宇宙學到核物理，從相對論到量子論，從古老的物理學到現代物理科學前沿，沒有艱澀的數學，只有有趣的物理。

適應對象

該課程適合於大學生、中學生及社會好學人士。

開課信息

開課次數	開課時間	學時安排	參與人數
第1次開課	2018年09月18日 ~ 2019年01月30日	3小時	407
第2次開課	2019年03月05日 ~ 2019年06月21日	3小時	1532
第3次開課	2019年09月10日 ~ 2019年12月31日	3小時	2810
第4次開課	2021年03月01日 ~ 2021年05月31日	3-5小時	403
第5次開課	2022年03月08日 ~ 2022年06月14日	3-5小時	-
第1~8次開課的授課教師為余虹。

課程簡介

從宇宙到夸克課程共12周內容，分為四章54講，主要講述了遨遊太空，相對論，家園趣事，探幽微觀等方面的 知識，內容涉及面甚廣，從宇宙學到核物理，從相對論到量子論，從古老的物理學到現代物理科學前沿進行了講解。

課程大綱

第1周教學內容（01~05） 01從宇宙到夸克簡介 02物質與基本相互作用 03.測量恆星到地球的距離 04.天體的亮度與等級 05.絕對星等與光度 第2周教學內容（第一章06~11） 07.恆星的誕生 06.測量恆星表面溫度 10.史瓦西半徑——黑洞形成的條件 11.黑洞的特點 08.恆星的生命歷程 09.恆星的質量與命運 第一章 單元測驗 第3周教學內容（第二章12~14） 12.伽利略相對性原理和牛頓絕對時空理論 13.光速不變原理的建立 14.狹義相對論的基本原理 第二章 相對論簡介單元測驗 第4周教學內容（第二章15~18） 15.同時的相對性 17.長度收縮 18.質量與能量 16.時間膨脹 第5周教學內容（第二章19~23） 20.空間彎曲VS萬有引力 22.愛因斯坦思維實驗二 19.廣義相對論的等效原理 23.光線在引力場中彎曲 21.愛因斯坦思維實驗一 第6周教學內容（第二章24~27） 26.哈勃定律與宇宙學紅移 24.水星軌道進動 25.引力紅移——引力場中時間變慢 27.宇宙的過去未來

第7周教學內容 28.了解太陽 29.核反應淺釋 30.太陽風“吹出”的極光 31.用光譜測量太陽的成分 32.太陽系簡介 從宇宙到夸克 第三章單元測驗 第8周教學內容（第三章33~38） 38.色散與彩虹 34.慣性力之謎 35.慣性力影響下的重力加速度 36.放射性同位素和地球的年齡 37.散射出的藍天白雲紅日 33.地球的結構 第9周教學內容（第三章39~43） 41.光的特性之一（波動性） 42.光的特性之二（偏振性） 39.誰在攪動海洋潮汐 40.光是什麼？怎么來的？ 43.光的特性之三（粒子性） 第10周教學內容 44.微觀粒子家譜 45.發現電子——湯姆孫原子模型 46.原子核的秘密之一——發現質子 47.原子核的秘密之二——爭相出台的原子模型 從宇宙到夸克 第四章 探幽微觀單元測試 第11周教學內容（第四章48~51） 51.核式模型又起風波——玻爾能級概念挽救 48.型原子核的秘密之三——“質子+中子”勝出 50.囚禁中的夸克 49.強子之謎 第12周教學內容（第四章52~54） 54.用量子理論解釋微觀世界 53.量子理論的基本原理 52.微觀世界奇遇

參考資料：

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教學目標

提高國民的科學素質，特別是偏文的大學生。

學習預備

預備知識

該課程需要知道中學幾何數學、微分名詞的含義。

所獲榮譽

2013年，從宇宙到夸克課程被中華人民共和國教育部認定為“國家精品視頻”公開課。

考核標準

課程成績認定包含合格和優秀兩種：總成績60分~85分（不含85分）為合格，85分（含85分）~100分為優秀.

參加學習並取得相應成績的學員，可免費獲得由中國大學MOOC頒發的電子證書（證書分合格證書和優秀證書）。

教師簡介

余虹，大連理工大學物理與光電工程學院教授，碩士生導師。國家精品課程負責人、遼寧省第七屆教學名師、大連市優秀教師、三八紅旗手、寶鋼優秀教師獎及大連理工大學屈伯川獎教金獲得者。2001-2012年曾任物理與天文教學指導委員會物理基礎課程分委員會委員，同期任東北地區高等學校物理基礎課程教學研究協作組組長。1999年至今任中國物理學會第七、八、九、十屆教學委員會委員，利用雷射螢光和拉曼光譜診斷癌症方面的研究成果獲得遼寧省科技進步三等獎。