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科学史上著名公案:谁是海王星的真正发现者(2)

  1841年6月26日,在剑桥大学读本科的亚当斯在剑桥书店里读到了艾里的报告,立志要在毕业后攻克这一难题。1843年亚当斯毕业留校任教,通过剑桥天文学教授查里斯向已荣任格林威治天文台台长的艾里索要格林威治天文台的天王星观测数据。1845年9月,亚当斯获得了计算结果,推算出未知行星的轨道,交给查里斯,希望剑桥天文台能据此寻找新行星。但查里斯并不相信亚当斯的计算,不过他还是写信向艾里推荐亚当斯。亚当斯在1845年10月21日两次拜访艾里,都没能见上面,留下了一张便条。保存至今的这张便条列出他的计算结果:新行星与太阳的平均距离为28个天文单位(地球与太阳的距离等于1个天文单位)??比实际距离远了四分之一;它在1845年10月1日的位置为黄经(即天球经度。正如地理学家用经度和纬度标记地球位置,天文学家用黄经和黄纬标记天球位置)323度34分??只比海王星的实际位置差了大约2度。

  艾里以后将把这张便条做为亚当斯首先预测出海王星的重要证据,不过当时他并不相信这个大学毕业没多久的年轻人解决了逆摄动难题,何况亚当斯并没有说明他是怎么算出该结果的。但是,艾里还是给亚当斯写了一封信,想进一步了解亚当斯的工作,比如,他是否也能解释天王星矢径(即到太阳的距离)的偏差?亚当斯草拟了回信,但是奇怪的是,他没有把信发出。

  艾里没有收到亚当斯的回音,就把这事忘了,直到1846年6月读到勒威耶的论文才又想起来。勒威耶是巴黎综合理工学院的教师,在1845年夏天开始研究天王星摄动问题,并在一年内发表了三篇论文。勒威耶的第一篇论文发表于1845年11月10日,准确计算出土星和木星对天王星的摄动影响,说明这些不足以解释天王星的轨道偏离。勒威耶在1846年6月1日发表第二篇论文,估算出未知行星的大致位置。艾里读到勒威耶的第二篇论文后,觉得其结果与亚当斯的很相似,于是给勒威耶写了封信,问了向亚当斯问过的问题,但是并未透露亚当斯也在做同样的研究。勒威耶很快回信,回答了艾里的问题。

  勒威耶的答复让艾里感到满意,也使艾里觉得有必要寻找新行星。但艾里视力不佳,没法自己做观测。他建议查里斯在剑桥天文台秘密从事寻找新行星的工作。查里斯于7月18日开始,根据亚当斯提供的新的计算结果进行观测,但是一无所获。

  这一年的8月31日,勒威耶发表了第三篇论文,预测了新行星的质量、亮度和更精确的位置,并呼吁天文学家据此寻找新行星。令勒威耶沮丧的是,似乎没有天文学家理睬他的呼吁。9月18日,勒威耶想起柏林天文台一位名叫伽勒的年轻天文学家曾经给他寄过学位论文,于是给伽勒写了封信,告诉他如果把天文望远镜对准黄经325度的区域,他将会发现还没有人见过的太阳系第八颗大行星。9月23日上午,伽勒收到勒威耶的来信,当天晚上就开始观测,由他用天文望远镜进行观测,报出天体的位置,其助手德莱斯特则在一旁核对星图。几分钟后,伽勒报告在黄经325.9度看到一颗亮度8等的星,德莱斯特大叫“那颗星不在星图上!”第二天晚上他们继续观测这颗星的位置,发现略有移动,表明的确是颗行星。第三天,伽勒写信向勒威耶报告:“你计算出位置的那颗行星真的存在。”

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