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那位法国天文学家的名字叫做勒维耶（Urbain Le Verrier），他出生在法国的诺曼底，比亚当斯大8岁。他正是历史带给天文学界的另一位数学高手！
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与完成彗星轨道的计算几乎同时，亚当斯也完成了对天王星轨道的初步分析。他首先仔细检查了波瓦德的计算，发现并纠正了一些错误，但这些小打小闹并不足以挽救波瓦德的轨道。在确信波瓦德轨道已经无可救药之后，亚当斯正式采纳了新行星假设。那颗神秘的新行星究竟在哪里呢？亚当斯开始了用纸和笔寻找答案的艰难历程。作为计算的起点，他假定新行星在提丢斯－波德定则所预言的距太阳38.8天文单位的椭圆轨道上运动。他的初步评估得到了令人振奋的结果：新行星对天王星的影响看来的确可以解释天王星的出轨之谜。但为了得到可靠的结果，亚当斯需要更多的数据，于是他向自己刚刚帮助计算过彗星轨道的查利斯求援。
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英国天文学家 查利斯（1803-1882）
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查利斯在我们后面的故事中也是一位重要人物，他当时很够意思，立即就写信向艾里索要数据。艾里我们已在上章中提到过，他是当时格林威治天文台的台长，在英国天文学界算得上是重量级的人物。之前，他也曾担任过剑桥天文台的台长，因而是查利斯的前任。如我们在上章中所说，艾里很关心天王星出轨之谜，手头也有最新的观测数据，但他对新行星假设并不看好。艾里工作一丝不苟，但为人古板，缺乏想象力。在他管束下的格林威治天文台台规森严、条框众多。这一切对后来故事的发展有着不可忽视的影响。亚当斯通过查利斯向艾里索要数据，也许是他与艾里之间第一次打交道。这次交道虽然间接，但却非常顺利，艾里立刻就寄来了数据。可惜这也是接下来两年半的关键时间里亚当斯与艾里之间唯一一次顺利的交道。
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拿到了数据，亚当斯立刻就投入到了更精密的计算之中。不过，学院的教学任务与彗星计算还是从他那里夺走了一部分时间。1844年秋天，查利斯又让亚当斯帮他计算一颗彗星的轨道——那是一颗新发现的彗星。那时亚当斯对此类计算早已轻车熟路，秋叶尚未落尽，他的计算结果就出来了。但出人意料的是，亚当斯如此麻利的计算竟然还是慢了一步，一个已不再陌生的法国名字抢在了他的前面：勒维耶。
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但亚当斯此刻已无暇品味自己与这位法国同行在研究课题上二度撞车的深刻寓意了，他的精力越来越多地投入到了推测未知行星轨道的计算之中。如我们在上章所说，这是一项极其复杂的计算。如果说扎克和他那些试图围捕小行星的朋友是天空警察，那么亚当斯就应该算是星探，当然不是寻找演艺明星的星探，而是星空侦探，他要做的是通过“罪犯”在“犯罪现场”，即天王星轨道留下的蛛丝马迹，来推断其行踪。
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亚当斯从1780年到1840这60年的现代观测数据（其中很多是艾里提供的）中以每三年为一个间隔整理出了21组数据。他分别计算了这21组数据与波瓦德轨道的偏差，并与新行星产生的影响进行比较及拟合。由于新行星的轨道参数中除用提丢斯－波德定则确定的半长径外，其余全都是未知的，他需要通过不断调整参数来寻求最佳的拟合效果。在计算中他还采用了高斯计算谷神星轨道时所用的误差控制方法。考虑到当时的计算主要依靠手算〔1〕，这实在是一件令人望而生畏的工作。亚当斯以惊人的专注和毅力进行着计算——这也是他一贯的风格。他的兄弟乔治（George Adams）曾有一段时间陪伴他熬夜，帮他验证一些计算结果。在乔治撰写的回忆中，他提到有很多次当他实在熬不下去时，想让亚当斯去睡觉（那样他自己也可以休息），亚当斯总是说：再等一会儿。而那“一会儿”却总是无穷无尽般的漫长。在亚当斯沉醉于计算的那些日子里，他几乎神游物外，甚至在与乔治一起散步时都需要后者提醒他避开障碍物。经过这样没日没夜的努力，当下一个秋天来临时，1845年9月，亚当斯的计算终于有了结果。
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〔1〕当然，对数表等数学表格对部分计算可以起到辅助作用。
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那颗星星不在星图上：寻找太阳系的疆界 12 三访艾里
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按照亚当斯的推算，新行星的质量约为天王星的3倍，运动轨道则是一个半长径为38.4天文单位（比一开始假定的38.8天文单位略小）的椭圆轨道。在这样一颗新行星的影响下，亚当斯将天王星的出轨幅度由原先的几十［角］秒压缩到了1～2［角］秒，并预言了新行星1845年10月1日将在天空中出现的位置。由于亚当斯在计算中只用到了现代数据，因此一个很自然、并且也很重要的问题是：他的计算是否也可以解释历史记录？为此，亚当斯进行了验证，结果发现答案是肯定的。历史记录与现代数据的跷跷板第一次被摆平了，这在很大程度上印证了计算结果的可靠性，也间接印证了新行星假设的合理性。
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亚当斯这些繁复计算的完成，在时间上与他为预测新行星位置所选的1845年10月1日这一日子已相距不远。如果他能像当年的赫歇耳那样拥有一流的望远镜，且精于观测的话，完全有可能通过几周甚至——如果运气好的话——几个夜晚的观测，就能亲自发现那颗新行星，因为他所预测的位置距离新行星当时在天空中的实际位置只相差了不到两度〔1〕。可惜亚当斯并没有那样的条件，于是他将自己的计算结果告诉查利斯，再次寻求后者的帮助。
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那颗星星不在星图上：寻找太阳系的疆界 查利斯也再次表现出了够意思，只不过他的“意思”似乎总也离不开书信。他接到亚当斯的请求后，于9月22日替亚当斯写了一封推荐信，让他面呈给艾里。查利斯在信中称亚当斯的计算是可以信赖的。但令人困惑的是，查利斯身为剑桥天文台的台长，自己就拥有搜索新行星所需的一切技术条件，却为何要舍近求远地把亚当斯推荐给艾里呢？而且他作为年长者，居然没有建议亚当斯正式发表那些“可以信赖的”的计算结果，这又是为什么呢？对此，一个可能的解释是查利斯其实并未真正相信亚当斯的结果。亚当斯的能力虽然已经通过替他计算彗星轨道而不止一次地得到了显现，但那些计算的难度与通过天王星轨道来反推一颗未知行星的行踪相比，无疑还相差很远。不管是出于什么原因，查利斯这位堪称当时全英国最了解亚当斯的天文学家，在这个至关重要的历史节骨眼上没有选择直接的帮助和参与，这是他与发现新行星的机会第一次擦肩而过。
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9月底，亚当斯带着查利斯的推荐信来到格林威治天文台（图7）拜访艾里。这是他第一次拜访艾里，可惜艾里当时正在法国开会，让他扑了个空。出师不利的亚当斯只得留下查利斯的推荐信无功而返。艾里回到天文台后看到了查利斯的推荐信，他很快就给查利斯回了信，对错过与亚当斯的会面感到遗憾，并礼貌地表示对亚当斯的工作很感兴趣，欢迎他与自己建立通信联络。亚当斯得知这一消息后决定再次访问艾里。
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图7 格林威治天文台
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1845年10月21日下午3点左右，亚当斯再次来到了格林威治天文台〔2〕。不巧的是，艾里居然又不在。不过这次他只是暂时外出，于是亚当斯向艾里的管家表示自己过一会儿再来，并留下了一张一页纸的计算结果。亚当斯在附近溜达了大约一个小时后重新来到了艾里家。不幸的是，不知是由于管家的疏失还是其他什么原因，艾里似乎并未收到亚当斯的“拜山帖”，也不知道他会返回。因此当亚当斯第三次登门拜访时，被告知艾里正在吃午饭，不见客人〔3〕。因为吃午饭就不见客人，这听起来似乎有些无理，其实在英国这样一个礼仪森严的国家里却不足为奇，尤其是艾里乃是天文界的资深前辈，而亚当斯只是一位初出茅庐的年轻人，艾里在吃饭时不见亚当斯并不算出格。但尽管礼仪如此，连吃三次闭门羹还是让亚当斯失去了耐心，他没等艾里吃完午饭就返回了剑桥。
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