哈佛大学科学通识课：探索宇宙、地球与生命

第一部分 揭开宇宙的面纱
第1章
看得到的天体运动　2
历法　5
周　8
太阳日与恒星日
　11
第2章
为天体运动建模　15
托勒密的模型　18
哥白尼的模型　23
改进观测：第谷　27
改进模型：开普勒　28
第3章
望远镜与光速　33
望远镜　33
光速　37
第4章
万有引力定律、关于行星的发现，以及狭义和广义相对论　45
发现新行星　53
水星轨道近日点的移动　60
狭义相对论　63
广义相对论　64
第5章
宇宙距离阶梯　69
太阳系的距离　70
地球与恒星的距离　75
通过周光关系得出的距离　79
红移与距离的关系　84
宇宙距离阶梯的第五级　93
阶梯的整体特性　94
第6章
宇宙微波背景　95
黑体辐射　98
宇宙微波背景的发现　100
宇宙微波背景温度的空间波动　102
第7章
暗物质与暗能量　106
暗物质　106
暗能量　111
为什么粒子比反粒子多？　116
为什么引力比电磁力小很多？　117
还有别的宇宙吗？　118
第二部分　地球和化石
第8章
地球的起源、形状和大小　120
地球的起源　120
地球的形状　122
地球的大小　123
第9章
地球的内部　128
地震学　129
推断地球的结构　133
地震位置　136
里氏震级　138
地球的温度　139
压裂、地震和受污染的水　140
第　10 章 地表的演变　143
大陆漂移说　145
板块构造、恒温磁性和地球磁场　149
用热剩磁研究地球：有用且有趣　151
从板块构造看地球表面　157
测量当代板块运动　158
第　11 章 物质的结构　164
原子的现代模型　170
质子、离子和中子的发现　173
放射现象的发现　175
第　12 章
地球的年龄　179
现代物理的应用尝试　183
放射性年代测定　187
第　13 章 化石　192
化石的早期发现和科学处理　196
发现恐龙　200
第　14 章 蜥脚类恐龙：全面但不深入的介绍　202
蜥脚类恐龙的发现　203
巨型生物的演化　204
蜥脚类恐龙吃什么？怎么吃？　207
呼吸、血液和体温　210
防范捕食者　212
蜥脚类恐龙的繁衍　212
第　15 章
恐龙的灭绝　217
恐龙灭绝的新模型　217
灭绝模型　226
第三部分　生命的故事
第　16 章 生命的故事：达尔文、华莱士与孟德尔的贡献　234
达尔文与华莱士　236
孟德尔　243
孟德尔的成果复现　246
第　17 章
遗传的分子基础　249
DNA　的发现　250
进展与弯路　253
转化的原理　257
确定碱基比例，推翻四核苷酸假说　260
第　18 章
DNA：遗传分子与结构　263
揭示　DNA 的结构　265
第　19 章
DNA　的特性与功能　275
用来合成蛋白质的密码　276
中心法则　280
关于　DNA 的谜题　282
第　20 章
生命的起源、生命树，以及演化案例　285
生命的起源　285
生命树　288
演化之路：北极熊　290
演化之路：鲸　294
第　21 章
缓步动物、DNA　的应用，以及遍布全球的人类　302
缓步动物　302
演化实验　304
DNA　指纹　307
从　DNA 分析看黑死病　311
CRISPR-Cas9　及其影响　314
遍布世界的人类和我们的亲戚　318
第　22 章
寻找地外生命　320
太阳系中还有别的生命吗？　320
天体化学　325
系外行星　328
寻找外星生命　332
寻找地外智慧生物　333