FM-波涛汹涌的量子革命(下)
教师: 高崇文
2022/01/03~2023/12/31
5时数/9周次 (报名结束)

概要

随选随学!Let's have fun with this MOOC:波涛汹涌的量子革命(下)​!

(本课程随选随学,仅提供课程影片,无授课教师与助教参与,也不开放测验、讨论区、与证书等功能。)

量子物理向来以抽象艰深闻名,常令非物理专业的人为之却步。其实量子物理之所以发展出高度抽象的数学架构,完全是因为科学家在面对无法以熟悉的古典物理来解决的难题时,无所不用其极地探索以后才逐渐产生的。要一探量子物理的奥秘,最佳的途径乃是循着这些杰出的科学家当年思索的轨迹,自然会有"山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村"豁然开朗之感,所以我们尝试以回顾量子物理的发展,来掌握量子物理的核心概念,并领略到为何二十世纪初的这场知识革命如此地新奇,如此地超乎一般人的想像。

课程目标

以人物為中心,將錯綜複雜的量子力學形成的過程以輕鬆的方式來呈現。希望讓一般的學生都能領略科學之美。期待讓學生能產生興趣進而自行尋找相關資料來學習。

授课教师

高崇文老師

學歷

美國馬里蘭大學物理博士

經歷

現任:

中原大學教授

中原高能中心主任

交通大學兼任教授

中央大學兼任教授

曾任:

德國法蘭克福大學宏博學者

英國曼徹斯特大學博士後研究員

美國北卡羅來納州立大學博士後研究員

臺灣國家理論中心物理組中心學者

中原大學副教授

课程进度表

单元 1:未知之光

单元 2:精益求精

单元 3:浓雾般的谜团

单元 4:自旋物语

单元 5:振子交响曲

单元 6:矩阵力学

单元 7:波动力学

单元 8:华山论剑

单元 9:新天新地

课程内容

二十一世纪知识爆炸的时代,网络上遍布许多古典物理学的知识与信息,满满物理学家的历史,以及字里行间充满枯燥乏味的方程序,如何能用有趣又生活化的方式来了解量子物理学,将是本课程的主要的目标。

本课程以量子力学之历史人物为中心,并将错综复杂的量子力学形成的过程以轻松讲解的方式呈现,适时参杂历史人物的生活小故事以及与天文学相关知识引起兴趣,也让学习者对于教材内容更为印象深刻。每周课程第三单元内容为当周课程教材于生活中应用之例子,或是有关当周课程主题之趣味故事,期待让学生能产生兴趣进而自行寻找相关数据来学习。

周次

主题

教学单元影片

1

未知之光

X光的发现

莫理斯与原子序

DNA

2

精益求精

索末菲尔模型

氢原子精细结构

索末菲尔与他的学生们

3

浓雾般的谜团

氦原子光谱

异常季曼效应

兰德模型

4

自旋物语

神秘的二分之一

包立不兼容原理

原子核的自旋

5

振子交响曲

波散与振子

对应原理

BKS

6

矩阵力学

εύρηκα

矩阵出现了

矩阵力学

7

波动力学

巴黎寄来的博士论文

薛丁格方程序

波动力学

8

华山论剑

测不准原理

索维威会议

量子纠缠

9

新天新地

量子革命

康庄大道

下一次的革命

上课形式

「波濤洶湧的量子革命(下)」課程一共九週。每週主題共3個小單元,第1&2單元為主要課程內容,第3單元課程內容偏向當週主題課程之延伸應用的補充單元。每個單元提供一段10分鐘的視頻。

评分标准

本課程不開放測驗與證書。

通过标准


课程及格标准:100分满分:100分

先修科目或先备能力

學習對象:

對於量子物理科學極有興趣,只需具備高中基礎物理之先備知識即可,適合想要瞭解量子物理學的來龍去脈、卻苦無門路的學習者,是絕佳的入門課程。

先備知識:

對於量子物理科學極有興趣,並具備高中基礎物理為佳。