| 课程号 |
01233570 |
学分 |
2 |
| 英文名称 |
Intriguing science of the solar system |
| 先修课程 |
无 |
| 中文简介 |
人类的现代科学启蒙是从对太阳系的观测开始的：牛顿定律的提出，很大程度上正来自于人类对行星运动规律的总结。现代科学和技术的出现促进了人类对太阳系的进一步探索，而另一方面，这些探索本身也为各学科的发展做出了巨大的贡献。
本课程面向各学科背景的同学（包括文科生和理科生），有针对性的选择一部分太阳系研究中有趣的观测现象，在介绍这些有趣现象的同时，探寻其背后的科学原理。因此，开设本课程的目的绝不仅仅是展示多姿多彩的太阳系，更多的则是借助太阳系这个平台，展现现代科学研究的逻辑和批判性思维的力量：当遇到未解之谜的时候，我们应该如何去解决它？
为此，我们的课堂作业问题将更为开放，不设标准答案，而更多的鼓励原创性想法及对现有认知的批判性思维。我们强烈鼓励同学们踊跃提问，并积极地参与课堂讨论和分组讨论。在期末，每一名同学将自选课题（或在给定的课题中选择一个）完成论文。期末成绩将由课后作业（30%），讨论参与度（20%）和论文（50%）共同构成。 |
| 英文简介 |
The development of modern science started from observations of the solar system; the proposal of Newton’s laws was largely inspired by Kepler’s laws of planetary motion. The emergence of modern science and technology further boosted our exploration of the solar system, and the exploration itself also contributed significantly to the evolution of a variety of scientific disciplines.
In this course, we will select a series of observational phenomena in the study of solar system, introduce them, and reveal the intriguing science behind. The purpose of this course is not just to show the beauty of our solar system, but more importantly, to introduce the logic of scientific research and the power of critical thinking. After all, there are always mysteries surrounding us. How do we face them, and how do we solve them?
To achieve these goals, our homework assignments will be designed to encourage original ideas and to make you think critically about (rather than just remember) the material you have learnt. We strongly encourage in-class questions and discussions. By the end of the semester, each student will select a relevant topic to write an essay. The homework contributes 30% to the final grade, the essay contributes 50% and participation of in-class discussions contributes 20%. |
| 开课院系 |
地球与空间科学学院 |
| 通选课领域 |
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| 是否属于艺术与美育 |
否 |
| 平台课性质 |
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| 平台课类型 |
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| 授课语言 |
中文 |
| 教材 |
行星科学,焦维新、邹鸿,北京大学出版社,2009年7月, |
| 参考书 |
9787301154656；
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| 教学大纲 |
本课程面向各学科背景的同学（包括文科生和理科生），有针对性的选择一部分太阳系研究中有趣的观测现象，在介绍这些有趣现象的同时，探寻其背后的科学原理。因此，开设本课程的目的绝不仅仅是展示多姿多彩的太阳系，更多的则是借助太阳系这个平台，展现现代科学研究的逻辑和批判性思维的力量：当遇到未解之谜的时候，我们应该如何去解决它？
1．引言
太阳系天体概览，基本特征和规律总结
思考：规律背后的暗示
2．行星轨道与万有引力
地心说的起源、逻辑与发展
日心说的起源
椭圆轨道的发现
万有引力与二体问题
3．从三体问题说起
三体问题与混沌系统简介
限制性三体问题：拉格朗日点
特洛伊小行星
4．万有引力的梯度：潮汐
潮汐力扭曲与洛希极限
天体的潮汐锁定
天体的轨道迁徙：潮汐加速与减速
轨道共振与潮汐加热
5．潮汐的力量：木星系与土星系
木星的卫星群：冰与火之歌
木卫二和土卫二：天边的海洋
土卫一/土卫二之谜
土卫六：惠更斯号的发现
思考：生命的要素，如何寻找地外生命
6．火星上有水吗？
火星极冠的冰层
寻找火星大气中的水蒸气
寻找火星表面的液态水
火星气候变迁
7．温室效应与冰室效应
温室气体
金星与火星的异同
大气的逃逸：磁场及太阳风的作用
大气的逃逸：重力的作用
思考：地球的未来，如何进行火星地球化
8．类木行星
巨行星：木星与土星
冰巨星：天王星与海王星
内部结构：流体平衡与热传导
行星磁场的产生：发电机理论
9．行星磁层与辐射带
行星磁场与太阳风的相互作用
等离子体与磁冻结
无磁场星体与太阳风的相互作用
带电粒子的加速：辐射带
空间天气与灾害
10．太阳系小天体
冥王星的故事：矮行星的特点
小行星与彗星
小天体的潜在威胁
彗星上的水：生命起源？
11．太阳系的形成与演化
重力坍塌：太阳的形成
主序星太阳：演化与死亡
类木行星与类地行星的分界：雪线
行星的产生与演化
12．超越太阳系
系外星系的形成：以太阳系为模板？
系外行星的探测：多普勒效应
热木星的发现：意外与必然
系外行星的探测：行星掩食
13．寻找地外生命
生命的要素：水、能量、化学作用
生命宜居带
太阳系内的潜在宜居星体
甲烷取代水：土卫六上的生命？
以上每个专题至少占2学时。此外，针对太阳系探索的热点新闻与话题，在适当的时候安排围绕这些话题的分组讨论和展示。
以课堂讲授（投影仪和黑板教学）为主，占80%以上。针对太阳系探索的热点新闻与话题，在适当的时候安排围绕这些话题的分组讨论和展示。
我们的课堂作业问题将更为开放，不设标准答案，而更多的鼓励原创性想法及对现有认知的批判性思维。我们强烈鼓励同学们踊跃提问，并积极地参与课堂讨论和分组讨论。在期末，每一名同学将自选课题（或在给定的课题中选择一个）完成论文。期末成绩将由课后作业（30%），讨论参与度（20%）和论文（50%）共同构成。
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| 教学评估 |
周煦之：
学年度学期：16-17-2，课程班：太阳系中的有趣科学1，课程推荐得分：4.44，教师推荐得分：4.44，课程得分分数段：85-90；
学年度学期：17-18-2，课程班：太阳系中的有趣科学1，课程推荐得分：4.72，教师推荐得分：4.72，课程得分分数段：90-95；
学年度学期：18-19-2，课程班：太阳系中的有趣科学1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：9.66，课程得分分数段：95-100；
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