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图11 海王星档案
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〔1〕如我们在第15章中所说,仅凭勒维耶的计算,多数天文学家采取的只是观望态度。因此知道亚当斯的结果在很大程度上可以算是“剑桥帮”的秘密武器。不过这一看法无法解释艾里为何曾向小赫歇耳等少数同事提及过亚当斯与勒维耶的计算(小赫歇耳虽也曾就读于剑桥,但他并不在剑桥天文台从事观测,应该与艾里设想的剑桥故事没有关系),并明确提出了存在近期内依据这些计算发现海王星的可能性(参阅第13章)。
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〔2〕后来有人对亚当斯是否真的是一位“timid”(害羞)或“modest”(谦虚)的人提出了异议。但无可否认的是,亚当斯即便在成名之后仍相当低调。他一生谢绝过两次巨大的荣誉:一次是1847年,在小赫歇耳等人的推荐下,维多利亚女王决定授予他爵士头衔,那是牛顿曾经获得过的头衔;另一次则是1881年艾里退休时,他受到推选接替艾里的位置——那是英国天文学界最尊崇的位置。找遍全英国,恐怕也找不出第二位谢绝这两项荣誉的人。
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〔3〕两年后,即1848年,亚当斯也获得了考普雷奖。
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〔4〕与勒维耶不同的是,亚当斯的计算细节从未被全部发表,并且他的计算草稿也从未被全部找到。这使得一直有人对亚当斯的工作存有疑虑。不过依据曾经公布过的资料,后人已基本复现了亚当斯的计算方法。
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那颗星星不在星图上:寻找太阳系的疆界 20 秘密档案
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海王星的发现在科学界引起了极大的轰动。自那以来,这一发现一直被视为天体力学最辉煌的成就,就像亚当斯与勒维耶的同时代人曾经赞许过的那样。但是,过于夺目的历史光环却也掩盖了这一成就背后的不完美性,以至于后世的很多文章过分渲染了海王星位置与勒维耶的预言相差不到1度这一辉煌之处,却忽略了计算结果中那些与观测不那么相符的地方。
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我们在第18章中曾经提到,在海王星被发现之后,亚当斯是第一个利用实际观测数据对其轨道进行计算的天文学家。亚当斯的计算表明,海王星轨道的半长径只有30.05天文单位(现代观测值为30.06天文单位)。稍后,海王星的质量也得到了较为准确的测定,结果表明其质量与天王星几乎相同。将这些结果与亚当斯及勒维耶的计算相比较,不难看到彼此间存在不小的差距。亚当斯的两次计算所采用的天王星轨道半长径分别为38.4和37.3天文单位;勒维耶的两次计算所采用的轨道半长径则分别为38.4和36.2天文单位,均显著大于实际值。而且,除勒维耶的第一次计算采用了圆轨道外,亚当斯和勒维耶所采用的轨道椭率均在0.1以上,比实际值(约为0.011)大了一个数量级。此外,亚当斯和勒维耶所采用的海王星质量为天王星质量的2~3倍,远远高于实际值。因此,亚当斯和勒维耶的计算无论在天体质量,还是轨道参数上都存在较大的误差。不过幸运的是,对海王星质量的高估,与对其轨道半长径的高估造成的影响在一定程度上得到了抵消,从而大大增加了亚当斯和勒维耶的计算与真实情形的接近程度。即便如此,后来的分析表明,在海王星长达165年的漫长公转周期中,亚当斯和勒维耶的计算只在其中十余年的时间里才是真实轨道的良好近似,而1840-1850年恰好就是这幸运的十年。从这个意义上讲,海王星的发现虽然是一个伟大的天体力学成就,但它在离计算值如此之近的地方被发现却有一定的偶然性〔1〕。
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那颗星星不在星图上:寻找太阳系的疆界 海王星的发现过程是动人心魄的,就连对这一发现过程所做的历史研究也充满了奇峰突起的意外篇章。海王星事件的落幕虽快,却落得并不彻底。一个多世纪以来,一直有人对事件的真相存有疑虑,尤其是对英国方面的说法感到怀疑。终于,这段暗流涌动的历史在相隔一个半世纪后的20世纪90年代末又掀起了一阵新的波澜。
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我们在第19章的末尾曾经提到,海王星事件落幕之后,艾里将后来被称为“海王星档案”的一批资料存入了格林威治天文台的档案之中。这些海王星档案在此后一个多世纪的时间里一直处于秘密保存状态,直到二战后的1956年,才随着格林威治天文台的搬迁而重现天日。但颇为离奇的是,这些档案露面后不久就重新失去了踪影。1969年,海王星研究者罗林斯(Dennis Rawlins)在试图查阅海王星档案时,被告知这些档案已不知去向。海王星档案的下落从此成为了一个谜,有人甚至认为这些档案的失踪,乃是英国方面刻意掩盖历史真相的手段。
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几十年的时光悄然流逝,海王星档案依旧杳无踪影。1998年,这些档案的昔日藏身之地,有着323年辉煌历史的格林威治天文台因为经费方面的原因而走到了关闭的边缘。世事的变迁似已让这悬案变得越来越没希望了,但就在这“山重水复疑无路”的时候,事情出现了意想不到的转机。1998年10月8日,作为关闭工程的一部分,工人们正准备拆除格林威治天文台的电话线,这时候资深档案管理员珀金斯(Adam Perkins)接到了一个来自遥远的南半球国家智利的电话。电话是从位于智利拉塞里纳(La Serena)的塞罗托洛洛天文台(Cerro Tololo Observatory)打来的。在电话中,珀金斯听到了一个让人几乎不敢相信的消息:失踪了几十年的海王星档案在刚刚去世的恒星天文学家艾根(Olin Eggen)的遗物中被发现了!
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原来,有藏书癖好的艾根在20世纪60年代中期利用其在格林威治天文台工作的机会,窃取了包括海王星档案在内的重达百余公斤的档案〔2〕。
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海王星档案的失而复得很快就在史学界掀起了一场新的波澜。有些人在对那些档案进行研究后,提出了一个惊人的观点,即艾里、查利斯、小赫歇耳、亚当斯等人当年讲述的英国版故事是不真实的,亚当斯在对海王星的预言上不应该享有与勒维耶同等的荣誉。这其中最主要的一位,是一度有过伦敦大学学院荣誉研究员头衔的英国人科勒斯特姆(Nick Kollerstrom)。2001年,科勒斯特姆通过互联网披露了海王星档案的部分内容,并对艾里等人当年的说法提出了全方位的质疑。2003年7月及2004年12月,美国的两份颇具影响力的主流科普杂志《天空和望远镜》(Sky & Telescope)及《科学美国人》(Scientific American)先后刊文介绍了科勒斯特姆的质疑,并且所取标题颇为惊人。《天空和望远镜》的标题为:“秘密档案改写海王星的发现”;《科学美国人》的标题则是:“被盗行星之案”。很多其他媒体也引述或转述了科勒斯特姆的观点,他的正式论文则发表在了2006年3月出版的英国学术季刊《科学史》(History of Science)上。
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一时间海王星的发现史似乎重新陷入了重重迷雾之中,英国人真的“盗窃”了海王星,历史真的要被改写吗?
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〔1〕在后文讲述完冥王星的发现后,我们还会再次谈及这一问题。
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〔2〕按格林威治天文台后来的说法,档案不是被盗,而是被艾根“借”走了。在艾根去世前,有人曾怀疑是他带走了海王星档案,但他一直予以否认。
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