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1700893732 在历史记录与现代数据的共同帮助下,奥地利天文学家菲克斯米尔纳(Alexander Fixlmillner)率先对天王星轨道作了重新计算,他的计算包含了1690年弗拉姆斯蒂德的记录、1756年梅耶(Tobias Mayer,德国天文学家)的记录,以及1781年至1783年间赫歇耳和他自己的观测数据。他的计算与观测数据之间的误差只有几[角]秒〔1〕,这在当时是很不错的结果。1786年,菲克斯米尔纳发表了他的结果。在天文学家们与天王星的轨道拉锯战中,菲克斯米尔纳为天文学家们拔得了头筹。
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1700893734 可惜好景不长,菲克斯米尔纳的计算发表后才过了两年,天王星就扳回了一城——它偏离了菲克斯米尔纳的轨道。心有不甘的菲克斯米尔纳尽了最大的努力试图挽救自己的计算,却沮丧地发现历史记录与最新的观测数据仿佛变成了一付跷跷板的两个端点,一端压下去,另一端就会跷起来。看来鱼和熊掌已无法兼得,菲克斯米尔纳决定舍鱼而取熊掌,他做了一个在他看来最合理的选择,那就是抛弃年代最为久远的弗拉姆斯蒂德的观测记录。做出了这种“壮士断腕”的行动后,菲克斯米尔纳再次计算了天王星的轨道,总算重新将误差控制在了10[角]秒以内。
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1700893736 但人们对菲克斯米尔纳的选择并不满意,因为被他抛弃的弗拉姆斯蒂德的记录虽然年代久远,观测手段相对简陋,但信誉却丝毫不容低估。弗拉姆斯蒂德是格林威治天文台的奠基者,也是英国第一位皇家天文学家,不仅拥有显赫的头衔,而且素以观测细心著称。他当年曾为牛顿的巨著《自然哲学的数学原理》提供过大量的观测数据〔2〕,他所绘制的星图不仅在当时无与伦比,甚至在一个世纪之后仍被奉为经典。在赫歇耳进行天文观测时,放在他桌上作为参考的正是弗拉姆斯蒂德的星图。因此抛弃弗拉姆斯蒂德的记录于情于理都很不妥当,菲克斯米尔纳的新计算能否算是胜利,实在很难论断。
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1700893738 如果不抛弃弗拉姆斯蒂德的记录,跷跷板却又摆不平,这该如何是好呢?简单的逻辑告诉我们,在观测与理论出现矛盾时,如果观测没有问题,那问题就应该出在理论上。当时的理论确实有一个致命的弱点,那就是只考虑了太阳的引力,而没有考虑其他行星的影响,这其中尤以木星和土星的影响最不容忽视。1791年,法国天文学家达兰伯利(Jean Baptiste Joseph Delambre)率先考虑了这两颗巨行星对天王星轨道的影响。他的计算很好地拟合了当时已知的所有观测数据,其中包括被菲克斯米尔纳抛弃过的弗拉姆斯蒂德的数据,以及不久前才被发现的拉莫尼亚的早期观测数据。
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1700893743 法国天文学家 达兰伯利(1749-1822)
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1700893745 在木星和土星这两位老大哥的坐镇之下,天王星的气焰终于被打压了下去,天文学家们重新夺回了阵地,太阳系也重新恢复了往日的循规蹈矩〔3〕。这一“和谐太阳系”维持了较长的时间,直到1798年英国天文学家霍恩斯比(Thomas Hornsby)视察战场时,胜利的果实还在枝头挂着。可就在人们以为战争已然落幕,刀枪可以入库的时候,天王星这个注定不肯让天文学家们平静过完18世纪的家伙,却将枪口重新探出了大幕!
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1700893750 法国天文学家 波瓦德(1767-1843)
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1700893752 自1800年(18世纪的最后一年)起,天王星的轨道开始系统性地偏离达兰伯利的计算。
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1700893754 沉默了8年的天王星不鸣则已,一鸣惊人,而天文学家们的手中却已无牌可打,只得仓皇退避。
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1700893756 这一退堪称惨败,整整20年没缓过劲来。直到1820年,才有一位叫做波瓦德(Alexis Bouvard)的法国天文学家站出来绝地反击。这20年里天文学家们倒也没闲着,现代数据增加了20年自不用说,手头的历史记录也增添了两项:一项是新发现的弗拉姆斯蒂德在1712-1715年间的观测记录,这项记录很好地填补了弗拉姆斯蒂德1690年的记录与拉莫尼亚1750年的记录之间原本长达60年的数据空白;另一项则是英国天文学家布莱德利(James Bradley)1753年的观测记录。这时天文学家手中的数据早已不再匮乏,不仅不匮乏,反而多到了能噎死人的程度。波瓦德稍加检视,就发现自己面临的局面与30年前菲克斯米尔纳曾经面临过的有着惊人的相似:那就是历史记录与现代数据无论如何也不能匹配。30年前的局面还有木星和土星来解围,30年后的今天还能依靠什么呢?无奈之下,波瓦德只得效仿菲克斯米尔纳的“壮士断腕”。可如今的局面比30年前还要糟糕,连断腕都不够,得断臂——将赫歇耳之前的所有历史记录一笔勾销——才行。就这样,波瓦德靠着“壮士断臂”的悲壮,于1821年计算出了一个新轨道,这个轨道与自赫歇耳以来的新数据勉强吻合。
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1700893758 这样的反击能算是成功吗?恐怕连惨胜都算不上吧?人们还从未在一颗行星的轨道计算上栽过如此多、如此大的跟斗。而且这次付出的代价也实在太大了一点,居然把凝聚了那么多天文学家心血的所有历史记录都丢弃了。即便如此,波瓦德的轨道与某些现代数据的偏差也仍然高达10[角]秒左右,这虽不致命,却也令人疑惑。不过对于自赫歇耳以来的新数据而言,这一轨道毕竟是当时最好的,并且事实上也是唯一一个尚堪使用的轨道,聊胜于无,因此一些天文学家还是勉强接受了它。
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1700893760 光有天文学家的接受是没有用的,关键还得看天王星这位“敌人”是否赏脸。
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1700893762 那么“敌人”的回答是什么呢?
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1700893768 那颗星星不在星图上:寻找太阳系的疆界
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1700893773 那颗星星不在星图上:寻找太阳系的疆界 〔1〕[角]秒是非常小的角度,等于1度的1/3600,或者圆周(360度)的1/1296000。
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1700893775 〔2〕弗拉姆斯蒂德后来与牛顿闹翻了,此后牛顿利用其至高无上的地位,以种种不甚光彩的手段对弗拉姆斯蒂德进行了打击。
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1700893777 〔3〕在这几年中,天文学家们在人间的日子却过得很不平静,在法国大革命最血腥狂热的1794年,最早计算出天王星圆轨道的萨隆死于断头台。
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