《物理五千年》:
其实,早在赫歇尔之前,英国格林尼治天文台的弗拉姆斯奇特曾在1690至1771年对天王星进行过20多次观测。由于距离太远,缺乏精密的观测仪器,他错误地认为天王星是一颗恒星,而将其列入了恒星表中。
发现天王星后,人们给它编制了运行表,并且对它不断地进行观测、校正。奇怪的事情发生了。从1821年起,人们发觉天王星运行的实际位置与运行表不符。也就是说,它的位置总是与根据万有引力定律计算出来的结果不符。这到底是怎么回事呢?
经过分析,人们提出了两种可能性:或是编制的运行表有错误,需要修改;或是根据万有引力定律,在天王星轨道的外侧,有一颗尚未被发现的行星,对它产生引力作用,使天王星偏离了原计算轨道。经过核算,运行表本身的编制没有错误。于是,许多人倾向于后一种推测。
但是,要找到这颗未知的新行星谈何容易呀!茫茫星海,如用望远镜毫无目标地去搜寻这颗比天王星更遥远、更暗淡的星体,希望渺茫。唯一的办法还是要根据有关理论,靠笔尖上的计算去发现这颗新星。
当时有两个人勇敢地挑起了这副重担。他们各自独立地运用万有引力定律进行了大量复杂的运算,分别预见了这颗还没被观测到的新的行星。他们中的一位是英国的年轻人亚当斯,另一位是法国的勒威耶。
英国剑桥大学的学生亚当斯,1841年读到了格林尼治天文台台长艾利著的《最近天文学》一书,得知天王星轨道之“谜”以后,收集了许多有关资料。他从1843至1845年,花了两年时间,利用万有引力定律和对天王星的大量观测资料,反过来推算这颗未知行星的轨道,最后终于得到了计算结果。亚当斯托剑桥大学的老师将这个计算结果转送给格林尼治天文台台长艾利,希望他利用天文台的大型望远镜找到这颗行星。
但是,保守思想严重的艾利,根本不认为这位“小人物”的研究结果具有什么价值。因此,亚当斯的宝贵资料就被冷落在艾利的办公桌里了。
与此同时,另一位“小人物”——法国巴黎一个化学实验室的实验员勒威耶,利用业余时间也在进行这方面的研究。1846年,勒威耶将自己的计算结果写成了一份报告给法国科学院,题目为《论使天王星运行失常的行星,它的质量、轨道和现在的位置的决定》。当时,因为法国还没有详细的星图,他又写信给拥有详细星图的柏林天文台的观测家卡勒,说明了这颗新星应在的位置。信中说:“请你把你们的望远镜指向黄经3260处的宝瓶座里黄道的一点上,你就将在离这点大约1°左右的区域里,发现一个圆面明显的新行星,它的光度大约等于九等星。”
卡勒于7月23日收到信后,当天晚上就把望远镜对准了勒威耶预告新行星的位置上,果然发现了一颗星图上没有的新星。第二天他继续进行观察,证明了这颗新星是一颗行星。卡勒立即兴奋地给勒威耶回信道:“先生,你给我们指出位置的行星是真实存在的!”
发现新行星的消息传到伦敦,格林尼治天文台的台长艾利回想起了亚当斯送来的计算结果,急忙从抽屉里找了出来。经过与勒威耶的结果核对,他惊奇地发现,亚当斯和勒威耶两人推测新行星的位置几乎完全相同。
巴黎天文台把这颗太阳系的第八颗行星命名为海王星。
以后,为争这个新行星的发现权,英国人和法国人你来我往地论战了好几年,最后世人公正地给予了评价:发现海王星的荣誉属法国的勒威耶和英国的亚当斯两人共同享有。
其实,发现海王星也应该给牛顿记上一功。如果没有牛顿的万有引力定律,天王星偏离轨道之“谜”在理论上就得不到解释;如果没有万有引力的公式,勒威耶和亚当斯就失去了计算的依据,很可能现在海王星还是一颗不为人知的“流浪汉”。
20世纪初,美国科学家洛韦耳(1855-1916)在观测天王星和海王星的运行中,发现还有没观测到的行星对这两颗星产生引力影响。经过一番计算后他预言,在海王星轨道之外可能还存在一颗新行星。1930年,美国人克莱德·董波果然在照相底片上发现了这颗新行星,这就是太阳系的第九颗行星——冥王星(2006年开始,冥王星被排除在行星之外,被划为矮行星)。
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