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天文學小數字中的驚人發現——9月23日科學史上的今天

2018-09-26作者:科學π工作室, 編著編輯:書問閱讀



提起天文學,人們常以為所關注的都是些大數,天文學家卻并不只對大的數字感興趣,在極小的數字中,更可能暗藏著玄機。許多天文學的重大發現是從關注小數開始的,例如太陽系的九大行星中的最后幾顆,天王星、海王星和冥王星,都是通過天文小數發現的。


1846年,法國天文臺年輕數學家奧本·勒維耶發現天王星的運行軌道與計算結果并不一致,其間的差異非常小,卻很有規律。1846年8月勒維耶完成了計算,根據結果預言,在天王星的附近一定有一顆新的行星,這就是后來的海王星。按照勒維耶的信中所說,加勒于1846年9月23日的夜晚,用了不到一個小時,果然在勒維耶指定的區域內,找到了一顆過去從沒有見過的星。


發現這顆星的重要意義在于,它是人類首次僅依靠物理規律和數學計算所發現的第一顆行星,也是天文學家在不放過任何天文小數、堅持事出有因而發現的。


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實際上,勒維耶還有另外一個重大的發現,即水星近日點的進動,它困擾了天文界十多年。在當時,勒維耶猜測,一定有一顆未知的行星在干擾水星,這顆行星應該位于水星和太陽之間,勒維耶用希臘神話故事中的火神為它起了一個名字,叫它“伏爾甘”。


1895年,另一位天文學家西蒙·紐卡波對“伏爾甘”做了計算。他發現,“伏爾甘”對水星近日點進動的確有影響,但這個影響僅只是觀測值的10%,這表明,在水星這個奇怪運動的背后應該還有更重要的原因。


最終,這個重要原因被愛因斯坦揭示了出來,并恰好成為了愛因斯坦廣義相對論的第一個有力證明。然而做出如此重要的貢獻,勒維耶本人并不知道,因為當時他已經去世38年了。



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作者科學π工作室 編著
出版清華大學出版社
定價99元
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