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1700893966 如果说其他天文学家对勒维耶结果的关注在很大程度上是出于新奇,那么对艾里来说,勒维耶的结果则带来了一定的震动,因为这一结果与他大半年前曾经见过的亚当斯的结果相当接近〔2〕。亚当斯在当时还是一个藉藉无名的年轻人,而勒维耶已有一定的知名度,艾里也许可以忽略亚当斯,但对勒维耶的结果却不能等闲视之。更重要的是,在这么困难的问题上,两个人同时算错并非不可能,但错得如此接近却令人难以置信。因此,这时的艾里对亚当斯和勒维耶的结果已不得不刮目相看,他甚至向包括小赫歇耳(John Herschel,发现天王星的老赫歇耳的儿子)在内的几位朋友及同事提及了这两人的计算彼此接近,以及在近期内借助计算结果发现新行星的可能性。
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1700893968 不过,要让艾里信服勒维耶的计算还必须解决他心头的一个老大难问题,那就是他当年曾问过亚当斯,却未得到回答的那个天王星轨道的径向偏差问题。这一问题依然盘亘在艾里的脑海里,于是他写信给勒维耶,询问他的计算能否解决这一问题。1846年7月1日,艾里从勒维耶的回信中得到了非常肯定的答复。这下艾里终于信服了。即便如此,他却并未采取立即行动。从我们这个史话的角度看,艾里此时的迟钝是一件非常奇怪的事情,但我们不能忘记,在这位皇家天文学家的日程中本就有太多的事情需要他去关注,虽然那些事情的重要性在事后看来与他错过的事情相比根本就不值一提。幸运的是,艾里早年的一位数学老师在关键时候击碎了他的迟钝。7月6日,艾里与这位名叫皮考克(George Peacock)的数学教授谈及了天王星出轨问题及亚当斯和勒维耶的计算。老教授对艾里的迟钝大为惊讶,敦促他立即采取行动。
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1700893979 那颗星星不在星图上:寻找太阳系的疆界 三天后,艾里终于采取了行动。
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1700893981 而这时候,勒维耶在做什么呢?他和亚当斯一样,投入到了新一轮的精密计算之中。在这一轮的计算中,他决定放弃前一轮计算所采用的两个不太令人满意的假设:其中一个是提丢斯-波德定则,勒维耶和亚当斯一样,认为这是一个没有足够理论基础的假设;另一个则是圆轨道假设,这无疑是一个过于特殊的假设。放弃这两个假设后,勒维耶将新行星的轨道调整为了半长径为36.2天文单位的椭圆轨道。
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1700893983 勒维耶对新计算的沉醉,在无意间为艾里及英国天文学界创造了一个难得的机会。因为一方面,沉醉于计算的勒维耶把寻求观测支持的事情搁到了一边;另一方面,勒维耶进行新计算这一消息本身在一定程度上降低了欧洲大陆的天文学家们对他前一轮计算的重视程度。这样的局面对于艾里以及他的少数英国同事来说无疑是非常有利的,因为只有他们知道亚当斯的结果,从而也只有他们才知道勒维耶的计算并非孤立结果。一个复杂的计算,它是孤立结果还是得到过独立来源的佐证,其可信度是截然不同的。英国人曾将亚当斯提供的先机轻轻葬送,但此刻的他们趁着欧洲大陆的天文学家们对勒维耶的计算将信将疑,心存观望之际,提前洞悉了这一结果的可信度,并决定展开行动,这无疑是再次将先机揽到了自己身旁〔3〕。
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1700893985 那么,英国绅士们能够把握住这稍纵即逝的先机吗?
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1700893987 〔1〕盖-吕萨克在化学方面有不少贡献,比如我们在中学化学课上接触过的气体化合体积定律,即盖-吕萨克定律,就是以他的名字命名的。
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1700893989 〔2〕如果将他们的计算统一折算成平均日面经度(mean helio longitude)的话,那么亚当斯的结果是1845年10月1日新行星位于经度323.5°;勒维耶的结果则是1847年1月1日新行星位于经度325°。
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1700893991 〔3〕严格地讲,欧洲天文学界并非铁板一块,在欧洲的某些地方曾有过一些零星的观测。
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1700893997 那颗星星不在星图上:寻找太阳系的疆界 14 剑桥梦碎
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1700893999 如果要在格林威治天文台的历任台长中评选几位从事天文观测最少的台长,艾里无疑会名列前茅。自从1835年出任台长以来,8年的时间里,艾里参与过的观测仅占同期天文台观测总数的0.2%。即便在发现新行星的荣誉有可能唾手而得的时候,艾里仍没有打算亲自参与观测。他更感兴趣的问题倒是让谁来摘取这一荣誉。结果他选择了剑桥天文台,那是他就任格林威治天文台台长之前任职过的地方,那里有他亲自督建的高品质的诺森伯兰望远镜(Northumberland telescope)〔1〕(图8)。而且,亚当斯、艾里自己以及剑桥天文台的现任台长查利斯都是剑桥的毕业生,让剑桥天文台成为新行星的发现地,无疑可以演绎一出最完美的“剑桥天文故事”。
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1700894004 图8 安放诺森伯兰望远镜的圆屋顶
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1700894006 不过平心而论,要说艾里选择剑桥天文台而非自己所在的格林威治天文台是纯粹的心血来潮或浪漫胸怀,却也并非实情。事实上,格林威治天文台的名头虽大,可是由于承担了太多时间及经纬方面的测定任务,它所拥有的望远镜已经按这些特殊任务的需要进行了改动,比方说它的方向已被固定在了特定的子午线(即经线)上,以便能精确测定日月星辰穿越子午线的时间,而且它的放大倍率也比不上剑桥天文台的望远镜(格林威治天文台的望远镜口径只有6.7英寸,而剑桥的诺森伯兰望远镜的口径达11.75英寸)。这些都使得格林威治天文台已变得不再适合行星搜索工作了。因此艾里的选择也可以说是形势使然。
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1700894008 主意既定,艾里便于1846年7月9日写信给查利斯,叙述了剑桥天文台搜索新行星的有利条件,然后请他展开搜索。艾里表示,如果查利斯本人没有时间的话,他可以从格林威治天文台抽调一位助理予以协助。但艾里的信发出之后却变成了泥牛入海,查利斯并未及时回复。等了四天没有回信,艾里终于着急了,他再次写信给查利斯,提醒他寻找新行星的重要性应当凌驾于任何不会因推延而失效的其他工作之上。
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1700894010 查利斯居然还是没回信。
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1700894012 原来艾里的这位继任者当时并不在剑桥,而是在度假。当年的天文学家既没有电话也没有电子邮件,更没有个人博客可以随时向外界展示自己的行踪。艾里对查利斯度假的消息一无所知,白白着了一场急。7月18日,查利斯终于回到了剑桥天文台,他立刻给艾里回了信,表示将尽快展开观测。艾里随即给查利斯提供了一个以勒维耶和亚当斯的计算结果为中心,东西范围30°,南北范围10°的区域作为搜索范围。
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1700894014 但查利斯在动作迟缓方面并不比他的前任艾里先前的拖拉来得逊色,他的“尽快”足足经过了十天的时间才付诸实施。在那期间,他向亚当斯提及了自己将要搜索新行星的消息。此时亚当斯的新一轮计算已接近完成,他向查利斯提供了一些新的数据〔2〕。这时距离艾里收到勒维耶的回信已相隔近一个月,所幸欧洲大陆的情势并无实质变化,勒维耶的新一轮计算仍未结束,欧洲大陆的各主要天文台也仍无动于衷。
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