教育部普通高中課程物理學科中心102年度課綱微調課程教師增能研習計畫
11/26物理研習-高文芳教授
黑洞的大小–史瓦茲半徑（Schwarzschild Radius）
臺南市私立光華女子高級中學物理科楊盛智老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯
黑洞（Black Hole）已是家喻戶曉的名詞，原本的名稱其實是：「重力完全塌縮的星球」，直到1967年由惠勒【註1】（John Archibald Wheeler）提出「黑洞」一詞予以取代，至於黑洞形成的條件及範圍為何？早在1916年卡爾‧史瓦兹（Karl Schwarzschild，1873－1916）即求得，根據史瓦兹的說法，如果一個不自轉、不帶電的重力天體，其半徑小於一個特定值，天體將會發生劇烈收縮而坍塌，這個半徑就叫做史瓦兹半徑，在這個半徑內時空嚴重變形，不只天體本身會被吸入，就連發射的光（電磁波）都會被吸收，故呈現「黑漆漆」一片。
暗能量（Dark energy）
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯
所謂暗能量是就指在宇宙中，不發射光子也不吸收光子的能量，占整個宇宙的三分之二，是組成宇宙最重要的成員，但是因為它均勻分布在宇宙中，所以無法界由堆聚或欠缺而測出它的存在，另外它也無法藉由發射或吸收電磁波加以觀測，因此目前我們對這種能量所知非常有限。
3K宇宙微波背景輻射（3K Cosmic Microwave Background Radiation）
臺南市私立光華女子高級中學物理科楊盛智老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯
宇宙微波背景輻射（cosmic microwave background radiation，簡稱「背景輻射」，又稱「$$3K$$ 背景輻射」），因為光譜特徵約和絕對溫度 $$3K$$ 的黑體輻射相同而得名，而呈現的頻率屬於微波範圍。
哈柏定律（Hubble’s law）
臺南市私立光華女子高級中學物理科楊盛智老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯
1929 年美國天文家哈柏（Edwin Hubble，1889-1953）對星系作光譜分析時，發現遙遠的星系在光譜上呈現紅位移，也就是說星系正遠離我們而去，且距離愈遠的星系遠離的速度愈快，徑向的遠離速度（radial velocity）與距離成正比，此關係式被稱為哈柏定律（Hubble’s law）：
$$v=H_0{D}$$
暗能量（Dark Energy）
國立彰化高級中學物理科李明中老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯
愛因斯坦在1916年發表的廣義相對論中，為了修正原來方程式所導致的變動宇宙，刻意加入了宇宙常數項修正，以產生相斥力量與重力抗衡，建立符合當時大多數人所深信的靜態宇宙。但後來哈伯的觀測確認了宇宙確實在膨脹，宇宙常數的說法便成了令愛因斯坦懊悔不已的錯誤。
宇宙微波背景輻射 (Cosmic Microwave Background)的研究歷程
國立彰化高級中學物理科李明中老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯
根據宇宙形成的「大爆炸理論」，我們的宇宙是在 $$137$$ 億年前一次猛烈爆炸後形成，隨著宇宙不斷膨脹，溫度也逐步下降。宇宙誕生初期，壓力、密度皆極大，高能量光子充斥整個空間，與電子和質子不斷作用，這時期的宇宙是不透明的。
暗物質（Dark Matter）
國立彰化高級中學物理科李明中老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯
在宇宙學中，暗物質是指那些不發射任何光及電磁輻射的物質。人們目前只能通過引力產生的效應得知宇宙中有大量暗物質的存在。
暗物質存在的最早證據來源於對球狀星系旋轉速度的觀測。現代天文學透過星系轉動曲線、引力透鏡、宇宙中大尺度結構形成、微波背景輻射等研究證據，顯示宇宙中 $$85-90\%$$ 的質量不帶有電磁交互作用。這些暗物質只透過引力作用而顯現它們的存在。