海王星沒漏半點腳步,但卻被人開了戶---奧本·勒維耶

1781年天王星被發現後,天文學家們很快察覺到一個反常現象:它的公轉軌跡總是與牛頓力學的計算結果存在偏差。

即便反覆修正觀測數據、擴大觀測範圍,這一偏差依舊頑固地存在,干擾源更是杳無蹤跡。

當時主流觀點多將其歸咎於觀測誤差,甚至有人開始質疑牛頓力學的普適性。

就在衆人陷入迷茫時,勒維耶卻提出了一個石破天驚的猜想:在天王星外側,必定存在一顆尚未被發現的行星,正是它的引力攝動,導致了天王星軌道的異常。

在那個依賴望遠鏡探索星空的年代,僅憑軌道偏差就要在茫茫宇宙中定位一顆 隱形星球 ,這一想法在許多人看來無異於大海撈針,近乎異想天開。

19世紀尚無計算機輔助運算,他唯一的工具便是紙筆,唯一的指引便是天體力學的核心原理。

海王星

他一頭扎進浩如煙海的數據中,先是整合了天王星數十年的觀測記錄,逐一修正儀器誤差與觀測偏差,再以萬有引力定律爲基石,通過反向推演,計算這顆未知行星的質量、軌道半徑、公轉週期等關鍵參數。

書桌前,密密麻麻的公式層層堆疊,反覆驗算的數值寫滿了一頁又一頁草稿紙,無數個日夜在筆尖的沙沙聲中悄然流逝。

奧本親筆信,但不是關於海王星的

天體運算容不得半點馬虎,一個微小的疏漏便可能讓所有努力前功盡棄。勒維耶以近乎苛刻的細緻打磨每一組數據,在複雜的數學迷宮中步步爲營。

當多數人已對這顆 紙上行星 失去耐心時,他終於在1846年完成了終極推算,清晰指出:這顆新行星將出現在摩羯座δ星東側約5°的天區。

伽勒

1846年9月,勒維耶將自己的計算成果寄給了柏林天文臺以觀測精準聞名的伽勒教授。

伽勒收到信件後,立刻帶着助手投入觀測工作。9月23日晚,夜幕剛一降臨,他們便依照勒維耶給出的座標架設好望遠鏡。

可放大到900多倍觀測的 赫歇爾望遠鏡

僅僅半小時後,一顆黯淡的小星便出現在預測位置附近。經過連續數日的追蹤觀測,他們確認這顆星體的移動軌跡與勒維耶推算的軌道完美契合——新行星終於 現身 宇宙。

這顆被命名爲 海王星 的天體,不僅爲太陽系增添了第八顆行星,更成爲牛頓力學最有力的見證者,徹底將哥白尼的太陽系學說從科學假說變爲不容置疑的真理。

拓展

 算 出海王星,只是勒維耶科學人生的璀璨開篇。

這位將數學思維與天文觀測完美融合的學者,始終深耕於天體運動領域。

後來,他出任巴黎天文臺臺長,在任期間全力推動設備升級與科研體系革新,爲法國培養了一大批頂尖天文人才,讓巴黎天文臺一躍成爲當時世界領先的天文研究重鎮。

他還將畢生研究成果系統梳理,著成《行星運動論》《太陽表》《水星表》等學術鉅著,爲天體力學的發展築牢了理論根基。

即便探索之路並非一帆風順——他曾爲解釋水星軌道異常提出 火神星 假說,最終因缺乏觀測證據被推翻,但這份敢於向未知發起挑戰的勇氣,同樣值得後世敬仰。

圖源:NASA

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