提丟斯法則

提丟斯法則

我們知道,到18世紀中葉,人們已經發現了太陽系中的六大行星──水星、金星、地球、火星、木星和土星,並且計算出了六大行星到太陽的平均距離,如果以地球到太陽的平均距離為一個單位,那麼六大行星到太陽的平均距離可以用下表表示:

提丟斯法則

當時,法國的一位數學教師提丟斯認真研究了這一組數字,發現這組數字可以用如下公式近似表達:

0.3×2^n+0.4

請看下錶:

提丟斯法則

德國天文學家波德瞭解到提丟斯的發現之後,認為公式

dn=0.3×2^n+0.4

的確在某種程度上反映了行星與太陽的平均距離的規律。然而,當時在n=3和n=6處,還沒有相應的行星與之對應。於是,波德猜測在n=3和n=6處,存在著人們尚未發現的新的行星。波德的預言公佈不久,天文學家果然在n=6即d6=19.6處附近(實際平均值為19.191)發現了天王星;後來,又在n=3即d3=2.8處附近(實際平均值就是2.8)發現了一群圍繞太陽運行的小行星,天文學家認為這一群小行星是由一顆原來在d3=2.8處附近運行的大行星爆炸解體後生成的。

公式 dn=0.3×2^n+0.4就是近似反映行星與太陽的平均距離規律的數學模型,也是波德預言的依據。在18世紀中葉科學技術還比較落後的時代就能作出這樣的預言,是很令人吃驚的。當然,這個公式僅僅是憑經驗歸納出來的,缺乏理論根據,因而比較粗糙,人們後來又相繼發現了海王星與冥王星,它們與太陽的平均距離就不符合這個公式。


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