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天体异端
1781年3月的一天夜晚, 43岁的德国天文学家赫歇尔在例行对天空扫描的时候,意外地在浩瀚群星中发现了一颗移动的小星星。他当时将其错认为彗星,而后来的天文学家对其进行观察,发现这竟然是一颗行星——“天王星”,这就是人类靠观察发现的第一颗行星。
由于历史上从未有过行星发现者的记录,这一发现震惊了世界。人们随即开始对这颗新发现的行星进行研究。但是不久,法国人布瓦德在计算天王星的运动轨道时,发现理论计算值同观测资料发生了一系列误差。它的轨道与根据牛顿理论所推知的并不一致。这在当时牛顿力学被奉为理性的最高信条的天文学界无异于一个重磅炸弹。是天体力学的理论出错,还是在这颗小星星身上存在着什么异端?这个未解决的谜团,成为诸多天文学家倾注心力研究的对象。
几乎同时得出同样结果的两个人
亚当斯,在当时还是个名不见经传,英国剑桥大学的大学生。1841年,他22岁这一年的7月,亚当斯在剑桥附近书店看书时,读到了格林尼治天文台台长艾里关于天王星行动异常的报告。尚未毕业的亚当斯对这个问题产生了极大的兴趣。他在日记里写道:“天王星为什么行动失常?是否由于外面还有一颗未知的行星?我将努力去研究它!”
他马上开始了对天王星运行轨道的计算。1843年末得出初步结果——天王星的不规则运动来自一颗未知行星。又经过两年的反复思考和计算,他推算出这颗行星在天空中的轨道,质量和当时的位置。
这是一个惊暴性的假设。亚当斯马上将其结果报告给英国皇家天文台台长乔治·艾里爵士。请求他用天文台的大型望远镜来观测这颗行星。也许是对年轻人的研究结果不甚信任,也许亚当斯的理论让他不能信服,总之这位台长只是向亚当斯写了封回信,而没有组织天文台研究人员进行观测和寻找。
与此同时,法国巴黎的工科大学教师勒威耶也同时在对天王星的轨道运动进行推算和研究。他得出了和亚当斯一样的结论——天王星不规则的越轨现象是由一颗未知行星的摄动造成的,并且他也算出了这颗行星的位置。
1846年8月31日,在亚当斯之后10个月,他将自己的报告寄给德国柏林天文台的天文学家加勒,报告自己的发现并请他进行观测。他在信中十分肯定的写道:“先生,您将看到这颗捣乱的行星只可能存在于黄道内的一个位置上。”
与亚当斯比,勒威耶运气不错,敏感的加勒对于观察事情十分积极,在接到信后便立即组织人力,用天文台最好的望远镜对勒威耶预言的天区进行监测,并于第二天凌晨,在勒威耶所预言的那一点略微偏离一点的地方,发现了一颗星图上没有的八等星—— 一颗小小的蓝色星星。
当夜,加勒等人继续观测,又找到了这颗星,这时,它的位置后退了大约70角秒。这一点微微的移动证明该天体不是一颗恒星。
这个太阳系新成员的发现震撼了世界,在70年中,人类先是观察到一颗行星,然后通过天文学家用笔计算出另外一颗,这是对牛顿力学体系的最高肯定了。第二颗被发现的行星,它的最大意义就在于这颗星星是先在笔尖下被预测出来的,其进一步证明了牛顿行星运动理论的正确性。人们将这颗用笔尖算出来的星星定名为“海王星。”
发现海王星后,亚当斯听说了这一结果,马上披露了自己的研究,声称自己在勒威耶之前,就计算出海王星的存在,只是他的研究文稿被艾里束之高阁。而德国柏林天文台宣布发现海王星后,英国天文台台长也想起了亚当斯的计算,他立刻派人进行搜寻,当然他们也发现了海王星,但为时已晚,不会对历史有任何改变。
科学的探索
对勒威耶的幸运,我们感到庆幸,而对于亚当斯的运气不佳,我们也不必为他感到惋惜,在科学的道路上,本身就有着很多机缘巧合,最重要的,其实是对真理的执著追求,与永不停歇的探索。我们可以想象,在那个没有计算机、没有高精度望远镜,甚至连精密星图都不是人人可得到的年代。单凭纸笔对天上一颗星星的运行轨道进行计算是个多么复杂的事情,但亚当斯和勒威耶都成功地做到了,这是需要怎样的毅力和多少汗水的努力啊!单凭这一点,他们就值得我们尊重。
最后顺便说一句,1848年亚当斯和勒威耶在伦敦相会,并且成了终身好友,两人一起,长期合作研究天体力学。
1781年3月的一天夜晚, 43岁的德国天文学家赫歇尔在例行对天空扫描的时候,意外地在浩瀚群星中发现了一颗移动的小星星。他当时将其错认为彗星,而后来的天文学家对其进行观察,发现这竟然是一颗行星——“天王星”,这就是人类靠观察发现的第一颗行星。
由于历史上从未有过行星发现者的记录,这一发现震惊了世界。人们随即开始对这颗新发现的行星进行研究。但是不久,法国人布瓦德在计算天王星的运动轨道时,发现理论计算值同观测资料发生了一系列误差。它的轨道与根据牛顿理论所推知的并不一致。这在当时牛顿力学被奉为理性的最高信条的天文学界无异于一个重磅炸弹。是天体力学的理论出错,还是在这颗小星星身上存在着什么异端?这个未解决的谜团,成为诸多天文学家倾注心力研究的对象。
几乎同时得出同样结果的两个人
亚当斯,在当时还是个名不见经传,英国剑桥大学的大学生。1841年,他22岁这一年的7月,亚当斯在剑桥附近书店看书时,读到了格林尼治天文台台长艾里关于天王星行动异常的报告。尚未毕业的亚当斯对这个问题产生了极大的兴趣。他在日记里写道:“天王星为什么行动失常?是否由于外面还有一颗未知的行星?我将努力去研究它!”
他马上开始了对天王星运行轨道的计算。1843年末得出初步结果——天王星的不规则运动来自一颗未知行星。又经过两年的反复思考和计算,他推算出这颗行星在天空中的轨道,质量和当时的位置。
这是一个惊暴性的假设。亚当斯马上将其结果报告给英国皇家天文台台长乔治·艾里爵士。请求他用天文台的大型望远镜来观测这颗行星。也许是对年轻人的研究结果不甚信任,也许亚当斯的理论让他不能信服,总之这位台长只是向亚当斯写了封回信,而没有组织天文台研究人员进行观测和寻找。
与此同时,法国巴黎的工科大学教师勒威耶也同时在对天王星的轨道运动进行推算和研究。他得出了和亚当斯一样的结论——天王星不规则的越轨现象是由一颗未知行星的摄动造成的,并且他也算出了这颗行星的位置。
1846年8月31日,在亚当斯之后10个月,他将自己的报告寄给德国柏林天文台的天文学家加勒,报告自己的发现并请他进行观测。他在信中十分肯定的写道:“先生,您将看到这颗捣乱的行星只可能存在于黄道内的一个位置上。”
与亚当斯比,勒威耶运气不错,敏感的加勒对于观察事情十分积极,在接到信后便立即组织人力,用天文台最好的望远镜对勒威耶预言的天区进行监测,并于第二天凌晨,在勒威耶所预言的那一点略微偏离一点的地方,发现了一颗星图上没有的八等星—— 一颗小小的蓝色星星。
当夜,加勒等人继续观测,又找到了这颗星,这时,它的位置后退了大约70角秒。这一点微微的移动证明该天体不是一颗恒星。
这个太阳系新成员的发现震撼了世界,在70年中,人类先是观察到一颗行星,然后通过天文学家用笔计算出另外一颗,这是对牛顿力学体系的最高肯定了。第二颗被发现的行星,它的最大意义就在于这颗星星是先在笔尖下被预测出来的,其进一步证明了牛顿行星运动理论的正确性。人们将这颗用笔尖算出来的星星定名为“海王星。”
发现海王星后,亚当斯听说了这一结果,马上披露了自己的研究,声称自己在勒威耶之前,就计算出海王星的存在,只是他的研究文稿被艾里束之高阁。而德国柏林天文台宣布发现海王星后,英国天文台台长也想起了亚当斯的计算,他立刻派人进行搜寻,当然他们也发现了海王星,但为时已晚,不会对历史有任何改变。
科学的探索
对勒威耶的幸运,我们感到庆幸,而对于亚当斯的运气不佳,我们也不必为他感到惋惜,在科学的道路上,本身就有着很多机缘巧合,最重要的,其实是对真理的执著追求,与永不停歇的探索。我们可以想象,在那个没有计算机、没有高精度望远镜,甚至连精密星图都不是人人可得到的年代。单凭纸笔对天上一颗星星的运行轨道进行计算是个多么复杂的事情,但亚当斯和勒威耶都成功地做到了,这是需要怎样的毅力和多少汗水的努力啊!单凭这一点,他们就值得我们尊重。
最后顺便说一句,1848年亚当斯和勒威耶在伦敦相会,并且成了终身好友,两人一起,长期合作研究天体力学。