天文学小数字中的惊人发现——9月23日科学史上的今天

2018-09-26作者:科学π工作室, 编著编辑:书问阅读



提起天文学,人们常以为所关注的都是些大数,天文学家却并不只对大的数字感兴趣,在极小的数字中,更可能暗藏着玄机。许多天文学的重大发现是从关注小数开始的,例如太阳系的九大行星中的最后几颗,天王星、海王星和冥王星,都是通过天文小数发现的。


1846年,法国天文台年轻数学家奥本·勒维耶发现天王星的运行轨道与计算结果并不一致,其间的差异非常小,却很有规律。1846年8月勒维耶完成了计算,根据结果预言,在天王星的附近一定有一颗新的行星,这就是后来的海王星。按照勒维耶的信中所说,加勒于1846年9月23日的夜晚,用了不到一个小时,果然在勒维耶指定的区域内,找到了一颗过去从没有见过的星。


发现这颗星的重要意义在于,它是人类首次仅依靠物理规律和数学计算所发现的第一颗行星,也是天文学家在不放过任何天文小数、坚持事出有因而发现的。


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实际上,勒维耶还有另外一个重大的发现,即水星近日点的进动,它困扰了天文界十多年。在当时,勒维耶猜测,一定有一颗未知的行星在干扰水星,这颗行星应该位于水星和太阳之间,勒维耶用希腊神话故事中的火神为它起了一个名字,叫它“伏尔甘”。


1895年,另一位天文学家西蒙·纽卡波对“伏尔甘”做了计算。他发现,“伏尔甘”对水星近日点进动的确有影响,但这个影响仅只是观测值的10%,这表明,在水星这个奇怪运动的背后应该还有更重要的原因。


最终,这个重要原因被爱因斯坦揭示了出来,并恰好成为了爱因斯坦广义相对论的第一个有力证明。然而做出如此重要的贡献,勒维耶本人并不知道,因为当时他已经去世38年了。



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作者科学π工作室 编著
出版清华大学出版社
定价99元
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