科学史上著名公案:谁是海王星的真正发现者

2019-10-02 17:20 3895 移动版

   海王星的发现是科学史上最激动人心的事件之一。1846年9月23日晚,德国天文学家伽勒在柏林天文台发现了它,但是这个发现是根据法国数学家勒威耶的计算做出的,因此从某种意义上说,勒威耶才是海王星的真正发现者。这个发现公布之后,英国天文学界声称英国数学家亚当斯早在1845年9月就已计算出了海王星的位置,比勒威耶还早,只不过没有引起天文学家的重视。这个说法引起了一番国际纠纷,最终还是达成了共识,把亚当斯也做为海王星的共同发现者。

  直到上个世纪60年代,才有学者怀疑亚当斯在这一事件中的作用,向格林威治天文台索取记载亚当斯的工作的档案,却被告知找不到了。最后一次借阅这批档案的是格林威治天文台天文学家艾根,但艾根否认这批档案在他手里。艾根后来到智利天文研究所工作,于1998年10月2日去世。他的同事在整理其遗物时,发现了被他窃取的亚当斯档案以及一大批格林威治天文台藏书,重达100多公斤,装成两大箱归还给英国。亚当斯档案至此才被公之于众,不仅动摇了亚当斯做为海王星共同发现者的地位,而且暴露了当时的英国天文学界为了国家荣誉,试图窃取海王星发现权的阴谋。

  这个故事要从天王星的发现说起。1781年3月31日晚,德裔英国天文学家威廉?赫歇耳用自制天文望远镜观测夜空时,发现了一个新的天体,他以为可能是一颗彗星。但随后其他天文学家的观测证明了这是一颗大行星,被命名为天王星。1821年,巴黎天文台台长布瓦尔把天文学家历年对天王星的观测记录编辑成天王星星表,并根据万有引力定律推算天王星的运行轨道,惊讶地发现天王星的实际位置偏离了推算出的轨道。是万有引力定律有误,还是有一颗未知的大行星在干扰天王星的运行呢?

  1832年,时任剑桥大学天文学教授的艾里向英国科学促进会做了一个报告,介绍这个困扰天文学家的大难题。没有必要怀疑万有引力定律的正确性,那么更可能的情形就是存在一颗有待发现的大行星。要找到这颗大行星,需要解决“逆摄动”问题。如果知道一颗大行星的位置,根据万有引力定律可以计算出它对临近大行星的运行的干扰,也就是天文学上所谓的“摄动”。但是如果反过来,要从某颗大行星受到的“摄动”推算出未知大行星的位置,则要困难得多,当时大多数科学家认为是不可能做到的。