《科学的足迹》(The Mechanical Universe)[1-5集][DVDRip]
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中文名: 科学的足迹英文名: The Mechanical Universe资源格式: DVDRip版本: [1-5集]地区: 美国语言: 英语简介:
[杀毒软件] Kaspersky Internet Security
[版 本] 7.0.0.125
[病 毒 库] 2008-2-10
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软体版权归原作者及原软体公司所有，如果你喜欢，请购买正版。
科学的足迹(The Mechanical Universe)
l集数 52
l时间 25~30MIN
l出版社 The Annenberg/CPB Project
科学的足迹是一系列52集、每集三十分鐘的物理影集，内容涵盖大学的基础物理课程。这一系列原先是加州理工学院製作的电视课程，并由 Annenberg/CPB Project.资金辅助。
节目中每一集的开头与结尾均由加州理工学院David Goodstein 教授从哲学性、历史性而且通常十分幽默的介绍中带领大学新生进入物理世界。 科学的足迹中包括了上百个Dr. James F. Blinn製作的小动画，以作为教导的初级工具。动态的连续镜头和模拟的历史情景强调了科学史堆砌的艰辛。
科学的足迹可说是利用视讯教学精密物理课程最成功的影集。
下列是科学月刊1998年10月号对於科学的足迹的介绍。
「科学的足迹」是一个由国外製作的节目，以介绍一般生活中所常见的科学与学理为主要的内容。例如当代中为眾人所熟知也被实验所应证的诸多理论，好比牛顿的力学原理与近代的电磁学领域、光学、近代物理等等。节目一开始是在一个阶梯教室中，授课教授在讲台上先简介所要探讨的科技理论与来由，并且利用一些自製的小仪器让学生们更容易了解所要讲述的现象。当基本的介绍完毕之后，便会穿插一些此类科技在现今生活的应用或者是其他地方实验的例子，让学生们更容易去了解并且明白这些理论伟大之处。
记得有一集节目是介绍近代物理中的电学与磁学，影片中教授先向所有学生讲述一遍法拉第电磁学的理论，详细介绍了电与磁之间互相变化的理论与相互的关係，接著利用一些磁电装置与发光装置介绍了上述的理论实际应用情形。片中利用磁铁不断来回通过感应线圈让感应线圈产生电能，进而使得连接感应线圈上的电灯发光，接著又利用发电装置让电灯因为磁场的变化而照射到不同的位署。
此时画面转换到了中古欧洲，製作单位整理历史文献后，利用模拟的方式重现百年前法拉第在科学学院时作研究的画面，利用模拟的演出来让大家了解法拉第当时的生活环境与时代背景。剧中有一句对白相当的好，值得现代人作借镜，他说道法拉第的成功完全是归於他本身好学不倦与超人一等的恒心与耐心，当初法拉第为了要找出磁与电之间的关係，穷尽了十餘年的光阴埋首苦思，当时在科技界中执牛耳的他已经有不少关於电与磁方面的论文。在当时，电是一种新兴能源，社会中的主流能源还是煤炭与汽油。法拉第有了对电与磁的基本概念后，加上了十多年的努力不懈，终於完全了解电场与磁场之间的关係，并且为后来的爱迪生等科学家奠定下良好的基础，让爱迪生得以发扬光大。
藉由本节目也才知道，当今便利的生活与一些看似简单的物理科技公式，其实可能都是一个科学家耗尽一生心血与努力才换来的，这对现在的下一代年轻人都是相当好的啟示。节目中所介绍的内容程度，约略相等於现在国内理工科大学学生在大一时所唸的共同科目，如果没有高中第二类组的基础来看本节目，相信除了对科技本身的发明史有所了解外，对其中的理论可能会有吸收上的困难；不过如为理工背景出身的观眾来看本节目，则会有如获致宝的感觉，因为在大学时所学竟可以如此活泼呈现在萤幕上，会更加有亲切感，对於节目中所介绍的理论也能容易地了解。我们非常推荐正在唸普通物理的理工科学生配合授课进度观看本片，一定会相当的有收穫。「科学的足迹」也是近年来少见的好节目，值得推荐给大家。
系列一(26集×30分鐘）
1.科学的足迹 Introduction to the Mechanical Universe
这是本系列的第一集节目带著观眾沿著科学的足迹回到千年前，并一路提出一连串的谜题：宇宙是怎么开始的? 如何发展成现在这样? 未来会变得怎样? 加利略如何计算拋体的轨迹? 羽毛和铁鎚如何会同时著地? 为什么连脚踏车轮也是一种迴转仪?
渐渐的随著时光的脚步来到近代的科学问题，例如：什么是共振? 我们如何 听 到它在力学宇宙中的各种不同形式? 谁是太空领航员? 在日常世界后面他们在寻找什么?
在这连珠砲般的问题与简单的解答后，观眾不仅了解未来的节目大纲。还随著节目一览科学的足迹。
2.自由落体 The Law of Fallig
自由落体定律由加利略发现，经过牛顿的修饰，到了爱因斯坦手上，提供了一个研究宇宙的理论。看来没什么了不起，却是物理学中最深奥的谜之一。在这一集里，节目介绍自由落体的发现，并带著观眾回羽毛和铁鎚实验的现场。节目后半利用公式以及具体的例子解释自由落体定律的原理，在运算过程中，节目使用许多图形与动画，即使未曾接触此定律的观眾也能一目了然。
3.导数与微分 Derivative
真理就写在这本大书，它一直摆在我们眼前，而这本大书，就是宇宙。但除非你先瞭解写书的语言，你无法瞭解这本书。这语言，就是数学。这一集介绍的主题不只是微分的数学观念，还讲到了在科学史里的巨擘之一──伽利略，以及他的成长背景以及影响他思想的种种原因。节目后半分别用汽车与油漆工的例子来解释微分与导数的观念与运算方式。
4.惯性 Inertia
惯性是什么?除非受到外力作用，任何物体都会一直沿著直线做等速率运动，这个基本原理就是惯性定律。上一集提到了伽利略的成长背景，而这一集的主角就是伽利略的成年期。在这集里，时光又倒回了十六世纪的义大利，看著伽利略如何从医学院輟学转修数学，如何嘲笑亚里斯多德派同事的愚昧，反而使自己陷於困境，并如何在当时流行的亚里斯多德学派中提出影响深远的惯性定律。
5.向量 Vectors
有些物理量，不只具有大小，还具有方向这些量须以向量来表示。这集首先以海岸防卫对如何搭救偏离航线的爱尔兰咖啡号为例，并透过座标平面，複数座标，三角测量等观念介绍向量实用的方法。影片后半透过模拟历史的方式介绍向量的发展史，看哈密顿逐渐发展出的四元数概念如何推进科学的脚步。之后节目带著观眾实际运算题目，清晰的动画让观眾一目了然。
6.牛顿三大定律 Newton’s Law
力等於质量乘加速度，力学，研究运动的科学，能用一个方程式描述：F=ma 它是古典力学的核心。牛顿建立了我们今天所瞭解的物理学，并且重建了天体与地面的秩序。年仅23岁的牛顿孕育的发现，永远的改变了世界对宇宙的瞭解。影片详细的介绍著名的牛顿三大定律如何一步一步的瓦解著十六世纪亚里斯多德学派不合理的概念。
7.积分 Integration
经过数百年的努力，终於在十七世纪发展出求不规则形状面积的一般性方法，那就是积分。在这集里不仅介绍了积分的概念与运算，还介绍了积分的发展史。节目模拟了怪里怪气的牛顿和受欢迎的莱布尼兹这两个数学怪杰，如何在积分的研究上争锋较劲。
8.苹果与月球 The Apple and the Moon
牛顿的重力(万有引力)定律解释了地表附近的物体为何皆以相同的重力加速度坠落。牛顿这个定律还解释了为什么苹果会掉下来而月球却不会 在牛顿之前，没有人知道为什么所有的物体都以相同的速率坠落，也不知道月球为什么绕著地球旋转，更不知道地球为什么丝毫不差地绕著太阳旋转。这集里观眾随著哥白尼，牛顿等历史性人物的思想展开颠覆科学史的学术革命。
9.圆周运动 Moving in Circles
哲学家柏拉图说： 天上所有的运动必是均速的圆周运动 天文学家花了二千年试图证明那是对的。在这集里，节目从各地的古文明对圆周运动与星体的研究与记载开始讲起。美洲原住民崇拜太阳，印度人注意到天上的圆周运动，祕鲁的原住民以及日本早期的天文学家，也注意到了天体的形状和队形……进而提到柏拉图的完美宣言，阿波隆尼的 本轮 等，一览圆周运动的概念与演变史。
10.基本作用力Fundamental Forces
宇宙中的各种现象皆可用四种力量描述强核力，弱核力，电力和重力。这是自然界的基本作用力所有的物质从最遥远的星系边缘到原子的核心都受制於四种基本作用力。在这集里，节目不仅介绍这四种基本作用力深奥的一面，如何关係到天体的运作与原子核的构造，还解释的这四个基本作用力如何在日常生活中影响著我们的活动。
11.重力，电力与磁力 Gravity, Eletricity, Magnetism
自然界有许多基本常数，例如重力常数G，光速，电子的电荷等，这几个物理量以及其他类似的量支配著整个宇宙的本质。如果任何一个的大小与现在的值不同，我们的世界会完全变一个样。虽然我们还不知道这些量为何是这般大小，但每隔一段时间就会有人发现两个表面上完全扯不上关係的基本常数其实是相关的，在这集里，要讨论的正是这种伟大的发现。
12.密立根的实验 The Milikan Experiment
测量电子的电荷这个著名的物理实验，由伟大的美国科学家完成他就是密立根。一小烧杯的油、一个坚硬的铁锅、足够的动力加上一些训练以及一点创造力也许还要一点天才，这就是物理学家实验食谱里的主要原料。这集里，节目带著观眾看看密立根这位科学家如何成功地测量出了电子所带的电荷值。
13.能量守恒 Conservation of Energy
物理学上有三个守恒律，能量守恒，动量守恒，还有角动量守恒。在物理学中，这三条定律的重要性是数一数二的，而本集要介绍的就是其中的第一项──能量的守恒。在这集里，节目藉由日常生活各种物体的运动，分别介绍动能，位能，热能之间的转换与运算的公式。最后还带观眾算出健身房的一位仁兄，要烧光一块巧克力蛋糕所含800大卡热量，得举重两千次才行
14.位能 Potential Energy
在这集里，节目从玻斯克维奇的假说开始讲起，并接续上一集能量守衡的原理，继续介绍生活中无所不在的位能。这一集例子的主角是消防队员，节目带著观眾参与消防队员一天的生活，午餐时间的三明治如何提供热量，下午的训练爬的楼层如何将吸收的热量转为动能，又如何转换为位能，再生活化的例子中计算出了爬一层楼所需的热量。
15.动量守恒 Conservation of Momentum
物体的动量等於它的质量乘以速度。若没有外力作用在系统上，总动量就是个常数，此原理称为动量守恒。这一集里，节目不止解释了动能的计算方法，还用撞球这个简单明瞭的例子来分析向量与动量的运算，并带著观眾回到17世纪的法国，了解迪卡儿如何活在宗教和科学的矛盾世代当中。
16.简谐运动 Harmonic Motion
牛顿第二运动定律F=ma中，如果F是回复力，就会导致每隔固定时间，即重覆一次的运动。这便是所谓的简谐运动在这集里，节目让我们看到主角伽利略再一次教堂讲道的过程中，发观察屋顶吊著的大灯摆盪的週期并巧妙的利用脉搏计算来回的时间，进而发展出物理学的一大学问----简谐运动。
17.共振 Resonance
看过电视上唱歌剧的女高音，以音符为武器，震碎玻璃杯吗?其实，再现实世界中确实是可以发生的 ，当一个系统不断受某个力量，以系统的自然频率作用其上，就会造成大幅度的振盪。这就是共振现象，这集透过女高音，地震，还有塔科马海峡桥的倒塌等实际例子，介绍共振效应的原理，并在节目最后当场做了利用共振原理震碎玻璃杯的实验
18.波 Waves
振盪可在空气或水等，介质中行进；而不带著物质一起走，这种机械式扰动称为波。在这集里，节目从牛顿试图测量音速的实验讲起，一路介绍著各种波，在各种介质中行进的速度与频率的计算。本集介绍的介质不止只有普通的空气或是水，甚至还有以 人 为介质的 人波 呢
19.角动量 Angular Momentum
克卜勒第二定律：由太阳连到行星的一条假想线，在相同时间内扫过相同面积，这个等面积定律也适用於旋涡、颶风、焚风，甚至澡缸这些现象的中心，是角动量守恒定律。在十六，十七世纪出现三位伟大的科学巨人在历史的洪流中，比所有的主教和君王加起来还要伟大。他们的名字分别是伽利略，克卜勒和第谷，而本集的主角就是发现著名的克卜勒三大定律的克卜勒。
20.扭力矩与迴转仪 Torques and Gyroscopes
转矩作用在转动的物体上，物体的角动量随即改变角动量的时变率，等於施加的转矩。在转矩影响下，转动的物体产生进动，在这看似充满变动的世界里有三样东西，从过去到现在，再到未来永远不变它们是能量，动量和角动量，在这集里，节目以脚踏车轮子为例，介绍迴转仪的原理与运用，进而揭发牛顿发现的秘密，地球上最好的迴转仪就是地球本身……。
21.克卜勒三大定律Kepler’s Three Laws
克卜勒研究，火星环绕太阳的轨道时发现唯有轨道是椭圆，才能解释火星的路径。这是克卜勒三大定律的第一条。第谷自有一套宇宙体系在第谷体系中：地球位於中心，静止不动；太阳环绕地球运行，其他行星则全部环绕太阳当然，第谷信心满满地，相信自己的理论正确无误第谷临终前请求克卜勒以这些新的观测证明第谷体系的正确性，而这集主要的内容就是克卜勒如何突破艰难的考验发现著名的克卜勒三大定律。
22.克卜勒的问题 The Kepler Problem
上集提到了克卜勒如何发现了三大定律，克卜勒的三大定律对行星运动做出描述，却并未做解释牛顿对这些定律所做的解释是科学革命的巔峰。这个解释一般称为：克卜勒问题的解答，牛顿对宇宙的运作原理，提出解释。而这一集节目带著观眾看看，牛顿定律究竟如何解释，克卜勒所发现的天体现象。
23.能量与偏心率 Energy and Eccentricity
十六世纪末的欧洲一位天文学家玩著一组玩具，他名叫第谷，他的玩具是自己设计及製造的六分仪和象限仪。第谷玩的游戏将重新詮释主宰宇宙的规则，事实上，战略本身也将改写，因为在1600年克卜勒也加入游戏。在这场游戏中，克卜勒遇到第谷这个对手。但大约两年后，幸运之神终於降临。幸运之神化身为第谷的天文观测数据，让克卜勒玩了近三十年，终於赢了这局数学游戏。这胜利就是著名的，克卜勒行星运动三大定律，后来牛顿把，这三大定律修整得完美无缺，但牛顿的解并没有说，每个天体的轨道都是椭圆它也可以是拋物线，双曲线甚至理想的圆。这就是天体轨迹的形状吗?如果没错，什么决定轨道的确切形状?这就是这一集要谈论的主题。
24.太空航行Navigating in Space
旅行至其他行星，需要极大的能量；但利用驱动行星在太阳系中，运动的同一种力量，可将上述能量减到最小，太阳重力场中的力量，可用来做太空航行。若乾年前，学习天体力学，唯一可能的目的是画出行星的路径，但现在已不尽然。今天，天上许多物体都是由地球送上去的，无论外太空来的答案是什么，首先要解决地球上的问题。那就是 想要探求未知，如何从已知出发? 现代水手或任何太空船，如何航行至另一处呢?一旦进入宇宙之洋，由谁来驾驶呢?，这就是这一集要谈论的主题。
25.从克卜勒到爱因斯坦 From Kepler to Einstein
行星的周期、潮汐的涨落、落体的加速。这些现象都是重力的结果，它们激发从克卜勒到爱因斯坦等科学家的研究。在这集里，首先讨论的是克卜勒第三定律，并将克卜勒的问题，做个结束，然后再谈潮汐。伽利略有个潮汐理论，他认为是他最大的成就，因为它能证明哥白尼是对的；但加利略完全错了。这集要解释，潮汐真正是如何运作的，最后，要回到我们的起点
也就是落体定律……。
26.天体的谐和旋律 Harmony of the Spheres
克卜勒发现了宇宙如何运行。他发现宇宙的运行很複杂，行星的轨道都是偏心的，太阳也不在它们的中心。行星在运转中会改变速率克卜勒自问：造物主，为何不设计得简单一点?当他以为自己找到答案时他写道： 天体运动不折不扣，是一首无止休的歌曲，有几种不同的声音包含在不谐和的和弦中，有切分音与装饰乐用六种声音作终止。在无边无际的时光之流里设下好些地标。 这集将带著观眾聆听天体的协和旋律……。
系列二(26集×30分鐘）
27.从电学到相对论 Beyond the Mechanical Universe
物理学家对数学的典型看法，是把数学看成其他科学的工具，数学本身的细节味如嚼腊。可是爱因斯坦恐慌地发现，这并不完全正确。爱因斯坦的广义相对论的数学基础，是所谓的 张量微积分 ，它在广义相对论诞生前，十至十五年由两位义大利数学家发明其中一位叫列维-齐维塔，他却和爱因斯坦有不同的想法，此集则是在介绍爱因斯坦提出相对论遇到的困难与谜题。
28.静电 Static Electricity
十八世纪早期科学界的焦点转向电的研究。自从富兰克林，涉足电学领域之后，电学的一项关键，自此就不再是祕密。他散播了一个观念，用简单的语言解释：某种名为电荷的东西是产生电力的原因。此观念本身即十分杰出，但电荷与电力之间，有何关联?在科学和魔术中，时间的拿捏比什么都重要，在法国的库仑找到了答案……。
29.电场 The Electric Field
30.电容与电位 Potential and Capacitance
31.电压，电能与电力 Voltage, Energy and Force
32.电池 The Electric Batter
33.电路 Electric Currents
34.磁性 Magnets
35.磁场 Magnetic Fields
36.向量场与流体动力学 Vector Fields Hydrodynamics
37.电磁感性Electromagnetic Induction
38.交流电Alternating Current
39.马克士威方程组 Maxwell’s Equations
40.光学 Optics
41.迈克生-莫雷实验 The Michelson-Morely Experiment
42.相对论:洛伦兹变换 The Lorentz Transformation
43.相对论:速度与时间 Velocity and Time
44.相对论:能量，动量与质量 Mass, Momentum, Energy
45.温度与气体定律 Temperature and Gas Law
46.自然界的热机 Engine of Nature
47.熵 Entropy
48.低温 Low Temperatures
49.原子 The Atom
50.粒子与波 Particles and Waves
51.从原子到夸克 From Atoms to Quarks
52.量子力学宇宙 The Quantum Mechanical Universe
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l集数 52
l时间 25~30MIN
l出版社 The Annenberg/CPB Project
科学的足迹是一系列52集、每集三十分鐘的物理影集，内容涵盖大学的基础物理课程。这一系列原先是加州理工学院製作的电视课程，并由 Annenberg/CPB Project.资金辅助。
节目中每一集的开头与结尾均由加州理工学院David Goodstein 教授从哲学性、历史性而且通常十分幽默的介绍中带领大学新生进入物理世界。 科学的足迹中包括了上百个Dr. James F. Blinn製作的小动画，以作为教导的初级工具。动态的连续镜头和模拟的历史情景强调了科学史堆砌的艰辛。
科学的足迹可说是利用视讯教学精密物理课程最成功的影集。
下列是科学月刊1998年10月号对於科学的足迹的介绍。
「科学的足迹」是一个由国外製作的节目，以介绍一般生活中所常见的科学与学理为主要的内容。例如当代中为眾人所熟知也被实验所应证的诸多理论，好比牛顿的力学原理与近代的电磁学领域、光学、近代物理等等。节目一开始是在一个阶梯教室中，授课教授在讲台上先简介所要探讨的科技理论与来由，并且利用一些自製的小仪器让学生们更容易了解所要讲述的现象。当基本的介绍完毕之后，便会穿插一些此类科技在现今生活的应用或者是其他地方实验的例子，让学生们更容易去了解并且明白这些理论伟大之处。
记得有一集节目是介绍近代物理中的电学与磁学，影片中教授先向所有学生讲述一遍法拉第电磁学的理论，详细介绍了电与磁之间互相变化的理论与相互的关係，接著利用一些磁电装置与发光装置介绍了上述的理论实际应用情形。片中利用磁铁不断来回通过感应线圈让感应线圈产生电能，进而使得连接感应线圈上的电灯发光，接著又利用发电装置让电灯因为磁场的变化而照射到不同的位署。
此时画面转换到了中古欧洲，製作单位整理历史文献后，利用模拟的方式重现百年前法拉第在科学学院时作研究的画面，利用模拟的演出来让大家了解法拉第当时的生活环境与时代背景。剧中有一句对白相当的好，值得现代人作借镜，他说道法拉第的成功完全是归於他本身好学不倦与超人一等的恒心与耐心，当初法拉第为了要找出磁与电之间的关係，穷尽了十餘年的光阴埋首苦思，当时在科技界中执牛耳的他已经有不少关於电与磁方面的论文。在当时，电是一种新兴能源，社会中的主流能源还是煤炭与汽油。法拉第有了对电与磁的基本概念后，加上了十多年的努力不懈，终於完全了解电场与磁场之间的关係，并且为后来的爱迪生等科学家奠定下良好的基础，让爱迪生得以发扬光大。
藉由本节目也才知道，当今便利的生活与一些看似简单的物理科技公式，其实可能都是一个科学家耗尽一生心血与努力才换来的，这对现在的下一代年轻人都是相当好的啟示。节目中所介绍的内容程度，约略相等於现在国内理工科大学学生在大一时所唸的共同科目，如果没有高中第二类组的基础来看本节目，相信除了对科技本身的发明史有所了解外，对其中的理论可能会有吸收上的困难；不过如为理工背景出身的观眾来看本节目，则会有如获致宝的感觉，因为在大学时所学竟可以如此活泼呈现在萤幕上，会更加有亲切感，对於节目中所介绍的理论也能容易地了解。我们非常推荐正在唸普通物理的理工科学生配合授课进度观看本片，一定会相当的有收穫。「科学的足迹」也是近年来少见的好节目，值得推荐给大家。
系列一(26集×30分鐘）
1.科学的足迹 Introduction to the Mechanical Universe
这是本系列的第一集节目带著观眾沿著科学的足迹回到千年前，并一路提出一连串的谜题：宇宙是怎么开始的? 如何发展成现在这样? 未来会变得怎样? 加利略如何计算拋体的轨迹? 羽毛和铁鎚如何会同时著地? 为什么连脚踏车轮也是一种迴转仪?
渐渐的随著时光的脚步来到近代的科学问题，例如：什么是共振? 我们如何 听 到它在力学宇宙中的各种不同形式? 谁是太空领航员? 在日常世界后面他们在寻找什么?
在这连珠砲般的问题与简单的解答后，观眾不仅了解未来的节目大纲。还随著节目一览科学的足迹。
2.自由落体 The Law of Fallig
自由落体定律由加利略发现，经过牛顿的修饰，到了爱因斯坦手上，提供了一个研究宇宙的理论。看来没什么了不起，却是物理学中最深奥的谜之一。在这一集里，节目介绍自由落体的发现，并带著观眾回羽毛和铁鎚实验的现场。节目后半利用公式以及具体的例子解释自由落体定律的原理，在运算过程中，节目使用许多图形与动画，即使未曾接触此定律的观眾也能一目了然。
3.导数与微分 Derivative
真理就写在这本大书，它一直摆在我们眼前，而这本大书，就是宇宙。但除非你先瞭解写书的语言，你无法瞭解这本书。这语言，就是数学。这一集介绍的主题不只是微分的数学观念，还讲到了在科学史里的巨擘之一──伽利略，以及他的成长背景以及影响他思想的种种原因。节目后半分别用汽车与油漆工的例子来解释微分与导数的观念与运算方式。
4.惯性 Inertia
惯性是什么?除非受到外力作用，任何物体都会一直沿著直线做等速率运动，这个基本原理就是惯性定律。上一集提到了伽利略的成长背景，而这一集的主角就是伽利略的成年期。在这集里，时光又倒回了十六世纪的义大利，看著伽利略如何从医学院輟学转修数学，如何嘲笑亚里斯多德派同事的愚昧，反而使自己陷於困境，并如何在当时流行的亚里斯多德学派中提出影响深远的惯性定律。
5.向量 Vectors
有些物理量，不只具有大小，还具有方向这些量须以向量来表示。这集首先以海岸防卫对如何搭救偏离航线的爱尔兰咖啡号为例，并透过座标平面，複数座标，三角测量等观念介绍向量实用的方法。影片后半透过模拟历史的方式介绍向量的发展史，看哈密顿逐渐发展出的四元数概念如何推进科学的脚步。之后节目带著观眾实际运算题目，清晰的动画让观眾一目了然。
6.牛顿三大定律 Newton’s Law
力等於质量乘加速度，力学，研究运动的科学，能用一个方程式描述：F=ma 它是古典力学的核心。牛顿建立了我们今天所瞭解的物理学，并且重建了天体与地面的秩序。年仅23岁的牛顿孕育的发现，永远的改变了世界对宇宙的瞭解。影片详细的介绍著名的牛顿三大定律如何一步一步的瓦解著十六世纪亚里斯多德学派不合理的概念。
7.积分 Integration
经过数百年的努力，终於在十七世纪发展出求不规则形状面积的一般性方法，那就是积分。在这集里不仅介绍了积分的概念与运算，还介绍了积分的发展史。节目模拟了怪里怪气的牛顿和受欢迎的莱布尼兹这两个数学怪杰，如何在积分的研究上争锋较劲。
8.苹果与月球 The Apple and the Moon
牛顿的重力(万有引力)定律解释了地表附近的物体为何皆以相同的重力加速度坠落。牛顿这个定律还解释了为什么苹果会掉下来而月球却不会 在牛顿之前，没有人知道为什么所有的物体都以相同的速率坠落，也不知道月球为什么绕著地球旋转，更不知道地球为什么丝毫不差地绕著太阳旋转。这集里观眾随著哥白尼，牛顿等历史性人物的思想展开颠覆科学史的学术革命。
9.圆周运动 Moving in Circles
哲学家柏拉图说： 天上所有的运动必是均速的圆周运动 天文学家花了二千年试图证明那是对的。在这集里，节目从各地的古文明对圆周运动与星体的研究与记载开始讲起。美洲原住民崇拜太阳，印度人注意到天上的圆周运动，祕鲁的原住民以及日本早期的天文学家，也注意到了天体的形状和队形……进而提到柏拉图的完美宣言，阿波隆尼的 本轮 等，一览圆周运动的概念与演变史。
10.基本作用力Fundamental Forces
宇宙中的各种现象皆可用四种力量描述强核力，弱核力，电力和重力。这是自然界的基本作用力所有的物质从最遥远的星系边缘到原子的核心都受制於四种基本作用力。在这集里，节目不仅介绍这四种基本作用力深奥的一面，如何关係到天体的运作与原子核的构造，还解释的这四个基本作用力如何在日常生活中影响著我们的活动。
11.重力，电力与磁力 Gravity, Eletricity, Magnetism
自然界有许多基本常数，例如重力常数G，光速，电子的电荷等，这几个物理量以及其他类似的量支配著整个宇宙的本质。如果任何一个的大小与现在的值不同，我们的世界会完全变一个样。虽然我们还不知道这些量为何是这般大小，但每隔一段时间就会有人发现两个表面上完全扯不上关係的基本常数其实是相关的，在这集里，要讨论的正是这种伟大的发现。
12.密立根的实验 The Milikan Experiment
测量电子的电荷这个著名的物理实验，由伟大的美国科学家完成他就是密立根。一小烧杯的油、一个坚硬的铁锅、足够的动力加上一些训练以及一点创造力也许还要一点天才，这就是物理学家实验食谱里的主要原料。这集里，节目带著观眾看看密立根这位科学家如何成功地测量出了电子所带的电荷值。
13.能量守恒 Conservation of Energy
物理学上有三个守恒律，能量守恒，动量守恒，还有角动量守恒。在物理学中，这三条定律的重要性是数一数二的，而本集要介绍的就是其中的第一项──能量的守恒。在这集里，节目藉由日常生活各种物体的运动，分别介绍动能，位能，热能之间的转换与运算的公式。最后还带观眾算出健身房的一位仁兄，要烧光一块巧克力蛋糕所含800大卡热量，得举重两千次才行
14.位能 Potential Energy
在这集里，节目从玻斯克维奇的假说开始讲起，并接续上一集能量守衡的原理，继续介绍生活中无所不在的位能。这一集例子的主角是消防队员，节目带著观眾参与消防队员一天的生活，午餐时间的三明治如何提供热量，下午的训练爬的楼层如何将吸收的热量转为动能，又如何转换为位能，再生活化的例子中计算出了爬一层楼所需的热量。
15.动量守恒 Conservation of Momentum
物体的动量等於它的质量乘以速度。若没有外力作用在系统上，总动量就是个常数，此原理称为动量守恒。这一集里，节目不止解释了动能的计算方法，还用撞球这个简单明瞭的例子来分析向量与动量的运算，并带著观眾回到17世纪的法国，了解迪卡儿如何活在宗教和科学的矛盾世代当中。
16.简谐运动 Harmonic Motion
牛顿第二运动定律F=ma中，如果F是回复力，就会导致每隔固定时间，即重覆一次的运动。这便是所谓的简谐运动在这集里，节目让我们看到主角伽利略再一次教堂讲道的过程中，发观察屋顶吊著的大灯摆盪的週期并巧妙的利用脉搏计算来回的时间，进而发展出物理学的一大学问----简谐运动。
17.共振 Resonance
看过电视上唱歌剧的女高音，以音符为武器，震碎玻璃杯吗?其实，再现实世界中确实是可以发生的 ，当一个系统不断受某个力量，以系统的自然频率作用其上，就会造成大幅度的振盪。这就是共振现象，这集透过女高音，地震，还有塔科马海峡桥的倒塌等实际例子，介绍共振效应的原理，并在节目最后当场做了利用共振原理震碎玻璃杯的实验
18.波 Waves
振盪可在空气或水等，介质中行进；而不带著物质一起走，这种机械式扰动称为波。在这集里，节目从牛顿试图测量音速的实验讲起，一路介绍著各种波，在各种介质中行进的速度与频率的计算。本集介绍的介质不止只有普通的空气或是水，甚至还有以 人 为介质的 人波 呢
19.角动量 Angular Momentum
克卜勒第二定律：由太阳连到行星的一条假想线，在相同时间内扫过相同面积，这个等面积定律也适用於旋涡、颶风、焚风，甚至澡缸这些现象的中心，是角动量守恒定律。在十六，十七世纪出现三位伟大的科学巨人在历史的洪流中，比所有的主教和君王加起来还要伟大。他们的名字分别是伽利略，克卜勒和第谷，而本集的主角就是发现著名的克卜勒三大定律的克卜勒。
20.扭力矩与迴转仪 Torques and Gyroscopes
转矩作用在转动的物体上，物体的角动量随即改变角动量的时变率，等於施加的转矩。在转矩影响下，转动的物体产生进动，在这看似充满变动的世界里有三样东西，从过去到现在，再到未来永远不变它们是能量，动量和角动量，在这集里，节目以脚踏车轮子为例，介绍迴转仪的原理与运用，进而揭发牛顿发现的秘密，地球上最好的迴转仪就是地球本身……。
21.克卜勒三大定律Kepler’s Three Laws
克卜勒研究，火星环绕太阳的轨道时发现唯有轨道是椭圆，才能解释火星的路径。这是克卜勒三大定律的第一条。第谷自有一套宇宙体系在第谷体系中：地球位於中心，静止不动；太阳环绕地球运行，其他行星则全部环绕太阳当然，第谷信心满满地，相信自己的理论正确无误第谷临终前请求克卜勒以这些新的观测证明第谷体系的正确性，而这集主要的内容就是克卜勒如何突破艰难的考验发现著名的克卜勒三大定律。
22.克卜勒的问题 The Kepler Problem
上集提到了克卜勒如何发现了三大定律，克卜勒的三大定律对行星运动做出描述，却并未做解释牛顿对这些定律所做的解释是科学革命的巔峰。这个解释一般称为：克卜勒问题的解答，牛顿对宇宙的运作原理，提出解释。而这一集节目带著观眾看看，牛顿定律究竟如何解释，克卜勒所发现的天体现象。
23.能量与偏心率 Energy and Eccentricity
十六世纪末的欧洲一位天文学家玩著一组玩具，他名叫第谷，他的玩具是自己设计及製造的六分仪和象限仪。第谷玩的游戏将重新詮释主宰宇宙的规则，事实上，战略本身也将改写，因为在1600年克卜勒也加入游戏。在这场游戏中，克卜勒遇到第谷这个对手。但大约两年后，幸运之神终於降临。幸运之神化身为第谷的天文观测数据，让克卜勒玩了近三十年，终於赢了这局数学游戏。这胜利就是著名的，克卜勒行星运动三大定律，后来牛顿把，这三大定律修整得完美无缺，但牛顿的解并没有说，每个天体的轨道都是椭圆它也可以是拋物线，双曲线甚至理想的圆。这就是天体轨迹的形状吗?如果没错，什么决定轨道的确切形状?这就是这一集要谈论的主题。
24.太空航行Navigating in Space
旅行至其他行星，需要极大的能量；但利用驱动行星在太阳系中，运动的同一种力量，可将上述能量减到最小，太阳重力场中的力量，可用来做太空航行。若乾年前，学习天体力学，唯一可能的目的是画出行星的路径，但现在已不尽然。今天，天上许多物体都是由地球送上去的，无论外太空来的答案是什么，首先要解决地球上的问题。那就是 想要探求未知，如何从已知出发? 现代水手或任何太空船，如何航行至另一处呢?一旦进入宇宙之洋，由谁来驾驶呢?，这就是这一集要谈论的主题。
25.从克卜勒到爱因斯坦 From Kepler to Einstein
行星的周期、潮汐的涨落、落体的加速。这些现象都是重力的结果，它们激发从克卜勒到爱因斯坦等科学家的研究。在这集里，首先讨论的是克卜勒第三定律，并将克卜勒的问题，做个结束，然后再谈潮汐。伽利略有个潮汐理论，他认为是他最大的成就，因为它能证明哥白尼是对的；但加利略完全错了。这集要解释，潮汐真正是如何运作的，最后，要回到我们的起点
也就是落体定律……。
26.天体的谐和旋律 Harmony of the Spheres
克卜勒发现了宇宙如何运行。他发现宇宙的运行很複杂，行星的轨道都是偏心的，太阳也不在它们的中心。行星在运转中会改变速率克卜勒自问：造物主，为何不设计得简单一点?当他以为自己找到答案时他写道： 天体运动不折不扣，是一首无止休的歌曲，有几种不同的声音包含在不谐和的和弦中，有切分音与装饰乐用六种声音作终止。在无边无际的时光之流里设下好些地标。 这集将带著观眾聆听天体的协和旋律……。
系列二(26集×30分鐘）
27.从电学到相对论 Beyond the Mechanical Universe
物理学家对数学的典型看法，是把数学看成其他科学的工具，数学本身的细节味如嚼腊。可是爱因斯坦恐慌地发现，这并不完全正确。爱因斯坦的广义相对论的数学基础，是所谓的 张量微积分 ，它在广义相对论诞生前，十至十五年由两位义大利数学家发明其中一位叫列维-齐维塔，他却和爱因斯坦有不同的想法，此集则是在介绍爱因斯坦提出相对论遇到的困难与谜题。
28.静电 Static Electricity
十八世纪早期科学界的焦点转向电的研究。自从富兰克林，涉足电学领域之后，电学的一项关键，自此就不再是祕密。他散播了一个观念，用简单的语言解释：某种名为电荷的东西是产生电力的原因。此观念本身即十分杰出，但电荷与电力之间，有何关联?在科学和魔术中，时间的拿捏比什么都重要，在法国的库仑找到了答案……。
29.电场 The Electric Field
30.电容与电位 Potential and Capacitance
31.电压，电能与电力 Voltage, Energy and Force
32.电池 The Electric Batter
33.电路 Electric Currents
34.磁性 Magnets
35.磁场 Magnetic Fields
36.向量场与流体动力学 Vector Fields Hydrodynamics
37.电磁感性Electromagnetic Induction
38.交流电Alternating Current
39.马克士威方程组 Maxwell’s Equations
40.光学 Optics
41.迈克生-莫雷实验 The Michelson-Morely Experiment
42.相对论:洛伦兹变换 The Lorentz Transformation
43.相对论:速度与时间 Velocity and Time
44.相对论:能量，动量与质量 Mass, Momentum, Energy
45.温度与气体定律 Temperature and Gas Law
46.自然界的热机 Engine of Nature
47.熵 Entropy
48.低温 Low Temperatures
49.原子 The Atom
50.粒子与波 Particles and Waves
51.从原子到夸克 From Atoms to Quarks
52.量子力学宇宙 The Quantum Mechanical Universe