遍寻遗珠——发现新行星的那些事(5)

0 银河比邻星 17小时前 29次点击

本系列的第5篇内容来了。想看上一篇的,下方时空隧道已经准备好,各位请便吧。

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第5篇 走火入魔

发现新行星的消息很快便传开了,媒体也纷纷报道。勒维耶一时间成了大红人,人们纷纷贯之,以人类守卫通过推算的方法发现新行星的人的头衔。几天后,他到法国科学院去做报告,法国国王还亲自来听。法国人曾提议以勒维耶的名字命名这颗行星,但最后还是海洋之神奈普顿的名字获得了大家的公认,中文称为海王星。

让我们暂时先抛开法国人民的狂热,来到英吉利海峡的另一边看看这回该轮到谁懊恼了。嘿嘿,最后悔的当属剑桥天文台台长查尔斯。他在8月12日那天对比了39组数据,然后因为一些别的事情就停止了对当天数据的继续比对。然而就在那天他记录下的第49个天体,一个视星等为8等的蓝色天体,正是他要寻找的那颗未知行星。在8月12日的数据里有,而7月29日就没有。他只要在对比10组数据就能发现,就是不知道当他发现这一切的时候会是怎么样的心情。另外,后人在翻旧账的时候意外发现原来伽利略也曾观测到海王星,但那个时代的人还深深地受着行星数量亘古不变思想的影响,他本人自然也就没有意识到那是颗从未被人发现的行星。

还有一位与海王星失之交臂的就是法国天文学家莱兰德。他在1795年5月8日以及十日曾两度观测到海王星,并且明确发现了它的位移。但是,但是,他竟然以为是自己眼花看错了,后面没有再进行任何跟踪观测,就这样不管了。另外,据说赫歇尔的儿子约翰赫歇尔,也曾观测过海王星附近0.5度的天区。如果,如果,可惜没有如果。

说到约翰赫歇尔,他在海王星被发现的数天之后,写了篇文章,首次向世人公开了亚当斯的工作。并称正是因为他知道勒维耶的计算结果与亚当斯的如此接近,他才增强了通过计算发现海王星的信心。至于查尔斯,他在知道海王星已经被发现之前,那时他也还不知道自己8月12日到底错过了什么,在9月29日看到了乐维耶新一轮的计算结果。当晚他便找到了那个略带圆面的天体,事实上独立发现了海王星,可随即在第2天就得到了海王星已经被发现的消息。他专门写了一篇文章来说这个事情,后面还写了好多封信,向欧洲大陆的同行们吐苦水。艾里随后也向乐维耶写了封信,说虽然他也承认勒维耶在发现海王星的过程中起了相当重要的作用,但咱英国的亚当斯,不管在起步还是完成第1轮计算的时间上,都比你勒维耶更早,计算结果也跟你的非常接近,咱们只是没有公开发表而已。

乐维耶收到这封信的时候,约翰赫歇尔和查尔斯的文章也已经传到了法国。勒维耶不干了,心想你艾里之前也不是没给我写过信啊,怎么那个时候你不提,现在海王星被发现了,你倒跟我提起这个来了?还有,查尔斯向同行们倒苦水的时候可没提亚当斯的事情,你们这不是互相矛盾吗?不仅乐维耶不爽,整个法国天文学界都炸开了锅。你们英国人这是不服气,现在想拿这个来抢走我们的荣誉,法国媒体更是把艾里等三人称为窃星大盗,欧洲大陆的其他媒体也来声援。

这事情一经公开,就连艾里他们的英国同行也不干了。有这事情,你们几个藏着掖着,怎么不早说?当初亚当斯的第1轮结果出来,你们要是上点心的话,告诉我们让大家一起找。咱们在时间上领先这么多,说不定早就找到了,还有法国人什么事儿?这回查尔斯他们几个可算整得自己里外不是人。

不过这场风波不久之后就渐渐平息了。一方面是约翰赫歇尔后来不断写信安抚勒维耶,另一方面,英国率先把考普雷奖颁给他,其获奖在亚当斯之前,当初发现天王星的赫歇尔也曾获此殊荣。加之亚当斯的论文发布后,大家都认为它的计算方法其实比勒维耶的更好,并最终得到了法国学界的承认。另外,不管其他人怎么炒。乐维耶和亚当斯二人在经过这场风波后,却惺惺相惜,互相欣赏,成为了一生的挚友,这也被后人传为佳话。二人后来分别成为巴黎和剑桥天文台的台长,只是据说他们二人在这个位置上并没有怎么亲自从事观测任务就是了。

跟先前天王星的发现一样,海王星的发现,也让天文学家们掀起了一股“挖宝”的热潮。只不过上回他们是在中间挖,最终发现了小行星带。这回却兵分两路,一波人往外边挖,也就是海王星轨道之外。另一波人却反其道而行之,往里边挖,即水星轨道之内。而这支往里边挖的大军里头,乐维耶赫然在列。

事情的起因是,科学家们先前就发现水星的公转轨道有点异常。水星每工转一圈,其轨道会整体略微转动,近日点的位置会不断地略微移动,速度约为平均每年56角秒,这被称为水星近日点进动。但科学家们在考虑了地球自转轴进动造成的表观效应和已知行星的影响之后,发现这个值,理论上应该只有55.57角秒,剩下的0.43角秒就不好解释了,一直以来,这都是个悬而未决的问题。然而天王星出轨问题的新行星引力假设被证实,人们自然就有了想法。水星轨道的异常会不会就是一颗未知行星引力所导致的呢?其中有此想法的人,亦包括勒维耶。他认为水星轨道之内要么存在一颗没被发现的行星,要么存在一个小行星带,而他自己更倾向后者。通过一系列的计算,他在1859年9月正式发表论文,预言距离太阳0.3天文单位的地方存在一个小行星带。

不久,乐维耶便收到一封来信,是一位名叫莱莎鲍特的医生兼业余天文学家所写,他声称半年前曾观测到一个疑似天体掠过太阳。勒维耶深以为然,通过莱莎鲍特给出的数据,计算出该天体的质量约为水星的6%,与太阳平均距离0.147天文单位,该天体被取名为火神星,乐维耶在次年就向法国科学院做了报告。虽然火神星的存在还未得到证实,自那次以后也没人能再一睹其尊容,其引力也不足以完全解释水星近日点进动现象。但摄于乐维耶的巨大声望,无数天文学家前赴后继的试图寻找其踪迹。法国和英国方面甚至曾为此向来沙鲍特和勒维耶颁奖,英国那奖还是亚当斯颁给勒维耶的。

火神星之所以这么有魅力,除了有勒维耶的支持,还有一个原因就是它离太阳实在太近,即使多年来人们都没有观测到它,也不足以证明它不存在。谁知道是不是被太阳那耀眼夺目的光芒所掩盖了呢?到了1878年7月,一次日全食给了天文学家们很好的机会。当太阳的光芒被掩盖,火神星总该显出其尊容来了吧。结果,绝大多数天文学家并没有观测到火神星,从而坚信其不存在。少数火神星的拥趸们却坚持声称他们看到了,尽管他们报告的观测结果并不能相互印证。直到爱因斯坦发现广义相对论,能很好地解释水星近日点进动的现象,这宗悬案才终于尘埃落定。

再来说说另一路大军。自从海王星被发现,天王星的出轨问题已经得到了很好的解决。在考虑了海王星的引力影响之后,计算结果已经与实际观测吻合的很好,剩下的一点点偏差,完全在误差容许的范围之内。但通过计算发现新行星实在太过于诱人,以致有不少先前一直为天王星出轨问题而挠头的人,现在反而期待起天王星或者海王星再出什么类似的幺蛾子,以便他们也能体验一把通过计算发现新行星的快感。他们越看越觉得海王星的轨道有问题,并猜想海王星轨道以外,一定还有未知的行星在影响着它。1848年,法国天文学家巴比涅特率先做了类似的预言。而它的根据,竟然是因为实际观测的海王星轨道与乐维耶当年算出来的轨道不一致。拜托,人家乐维耶当初计算的时候参数都是假设的,他当时也不知道海王星的实际距离和大小,算出来的当然会跟实际观测的不一样。他以此作为怀疑的理由,不是走火入魔又是什么呢?三年后,英国天文学家辛德宣称,在一位美国天文学家的观测记录当中发现了一颗与太阳距离137个天文单位的海外行星。虽然事后被证实为乌龙,但还是无法阻挡住天文学家们乃逸动的心灵。

随后的近百年间,不断有天文学家提出各种各样海外天体的预言。当然,他们都是有计算依据的。他们预言的海外天体与太阳之间的平均距离由数十到几百个天文单位不等。总结起来就是没有一个相同的,真可谓五花八门,五彩缤纷,千奇百怪,琳琅满目了。然而,这么多的预言却无一被证实。

法国天文学家盖洛特注意到了这一问题。他通过对天王星以及海王星轨道的分析,认为海王星的存在已经很好地解释了天王星出轨的问题。现在二者轨道的计算值与实际的偏差完全在误差范围之内,并不存在天王星或者海王星出轨的问题。这也就解释了,为何当初亚当斯和勒维耶的寓言如此接近,最终也顺利发现了海王星。但这些天文学家们的预言千差万别,最终却颗粒无收的原因了。

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