星圖上沒有的星星

提起八大行星,小學生也可以如數家珍。但關於他們背後的故事,卻鮮為人知。

在遠古社會人們很早就發現了有的星星是會移動的,不同的時間會出現在不同的位置。像個調皮的精良。人們發現了五顆這樣會移動的星星。給他們取名就叫做行星。這五顆星就是古時候經常提起的,金木水火土;算上地球,在幾千年人們的認知裡。一共就六顆行星,這一度被認為是永恆的真理。直到1781年新的行星被發現了,這一發現把觀測天文學帶到了一個嶄新的時代,人類從此開始尋找太陽系裡存在的其他行星。

星圖上沒有的星星

第一個發現新的行星的人叫“赫歇爾”,搞笑的是他並不是一個專業的天文學家,他是一個音樂家,愛好天文學。他的愛好很廣泛,起初就接觸到了數學,通過數學接觸了光學,通過光學接觸到了天文學;於是便不可自拔。事實證明天才是不會被領域所侷限的,人家隨便玩一玩就玩出了世界高度。職業的天文學家在十八世紀更熱衷於計算已知行星的軌道,早已放棄了最原始的觀察,而可能就因為是半路出身吧,赫歇爾更偏向於觀察。

就算是天才也需要努力,赫歇爾自己做了幾百個天文望遠鏡。用它們去觀察星空。被她發現的行星就算天王星。天王星其實蠻亮的,用肉眼也可以看到。最亮星星是1等,肉眼可以看到的是6等。天王星是5.5等。這樣一顆可以被肉眼就發現的星星,被人類至少紀錄了22次,但遺憾的是天文學家無一例外的都認為那是一顆恆星。

星圖上沒有的星星

最令人惋惜的是一位法國天文學家,他曾經在短短的二十天時間裡,8次紀錄了天王星的位置,但那8次密集的紀錄恰好在是天王星在“逆行”轉正向運動,幾乎是不動的。除了用運氣不佳這個詞,我們還能說什麼呢?命運弄人吧。

天王星的發現幾歲了太陽系行星數目亙古不變的常識。人們開始尋找更多地行星。行星的分佈遵循著一個規律,行星的軌道半徑可以用公式計算出來,這個公式裡有一個重要的變量N,N是行星的編號,比如地球就是1號,火星是2號。木星是4號,土星是5號。可是3號呢?這中間少了一個變量。

於是科學家興奮的開始計算,3去了哪裡。在N=3這個位置上,天文學家連續發現了多個行星。穀神星。智神星,婚神星,他們的軌道半徑和數學公式都是吻合的。但由於這些行星太小了,如果都記錄實在太麻煩,所以就被貶為了小行星,後來通過觀察證明科學家不記錄他們是正確的,火星和木星之間存在著成千上萬的小行星。這條小行星帶就填補了N=3的空白。

但天文學家並沒有放棄尋找,他們把目光放在了N=7的位置上,這個位置也有行星出沒的蛛絲馬跡,那就是天王星的計算軌跡於實際的觀察總有一些誤差。那會不會這裡還存在另外一顆大行星。在尋找新行星動力的驅使下,有兩位數學天才成功的計算出了新行星的軌道。

第一位是英國人亞當斯。1845年,他推算出了未知行星的軌跡,他把計算結果寄給了英國格林尼治天文臺,但臺長並不相信他的計算結果。不予理睬。1846年,法國人勒維耶也推算出來新行星的位置,並公開發表了自己的運算結果。當林尼治天文臺的臺長發現勒維耶和亞當斯的運算結果幾乎一模一樣的時候。懊悔不已,趕緊讓劍橋天文臺臺長查理斯展開觀測行動。但是,查理斯對於工作的敷衍使他錯過了發現新行星的機會。

星圖上沒有的星星

亞當斯

正當英國人馬上錯失機會的時候,勒維耶又有了新的動作,他給德國柏林天文臺助理迦勒寫信,請求幫助觀察。迦勒在1846年,9月23日晚上,終於觀察到了一顆行星,一顆不在星圖上的新行星。這就是海王星。

海王星的發現是牛頓力學最輝煌的一天。僅僅通過已知行星的運動軌跡,來間接的推算未知行星的運動軌跡,發現一顆不在星圖的行星。這是前所未有的壯舉。這一發現成果,被勒維耶和亞當斯共同分享。也是天文史上的一段佳話。

海王星的發現極大地刺激了天文學家和數學家的興趣,人們希望重演發現海王星那樣的輝煌。其中,固執的美國天文學家羅威爾通過一些微不足道的誤差,硬是計算出在海王星的軌道之外,有一個新的行星,干擾著天王星和海王星的運動。羅威爾直到生命最後一刻也沒有找到這顆新星。他工作交到天文臺助理湯博手中。湯博以羅威爾的計算軌道為參考,在1930年發現了冥王星。

星圖上沒有的星星

勒維耶

天體力學似乎又一次鑄造了輝煌,但是經過人們測算,冥王星的質量被嚴重高估,它只有地球質量的五百分之一,對天王星和海王星根本沒有那樣大的引力作用。原來,這是一次純粹的巧合,羅威爾的計算完全是錯的,卻誤打誤撞預測出了冥王星的位置。

參看資料《那個星星不在星圖上》

星圖上沒有的星星


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