海王星︱天文学史上的一场竞赛，一个被遗忘的19世纪科学家
在 19世纪晚期 ，天文学领域得到了快速的发展，在望远镜的尺寸和技术、对天体运行的精确预测和对公共观测系统的完善以及在此时也出现了大量的深空天体目录，所以在天文学的各个方面人们都取得了傲人的成绩。
在 1781年 发生的一件事，对天文学产生了深远的影响，英国天文学家 威廉·赫歇尔 在我们的太阳系中发现了一颗新行星—— 天王星 ，这一发现迅速点燃了科学界的热情。
天王星是自古以来人类通过望远镜发现的第一颗行星，并且意义重大！我们都知道在那个年代支配宇宙最强大的法则就是牛顿的引力理论，而天王星的特别之处在于， 它为人们提供了一个直接检验万有引力定律的试验场。
根据牛顿的引力理论，如果我们能算出一个天体离太阳有多远，并且知道天体在其轨道上移动的速度有多快，我们就能立刻得出天体在其整个轨道上的运行情况。 这就是理论科学的力量，一个完善的科学理论应当具有预测一个物理系统未来行为的能力。
在天王星首次被发现的40年后，也就是 1821年 ，天文学家 亚历克西斯·布瓦德 通过对遥远新世界的敏锐观察发表了他对天王星的第一张观测结果表。
牛顿定律 在当时能够准确地预测任何大质量物体在绕太阳公转轨道上运动的速度，包括当时对四大岩石行星和木星、土星的观测，都很符合牛顿引力的预测！（受限于当时的观测条件）
然而，在天王星身上却出现了一个问题。
上面哪个动图就可以看出，天王星在近日轨道上运动的速度比牛顿引力预测速度快出了很多，然后实际速度逐渐放缓到预测速度，随后又进一步放缓，并且在远日轨道上低于引力预测的速度。
天王星表现出的运行速度和它实际的轨道出现了巨大的偏差，这与牛顿的理论预测相悖。 布瓦德当时就预言，在天王星的轨道之外是否有第八颗行星在扰乱天王星的轨道！
今天已经被人们遗忘的天文学英雄 约翰·柯西·亚当斯（ John Couch Adams）对天王星轨道的异常现象产生了浓厚的兴趣，在他早期的科学生涯中一直投身于这个问题的研究中。
如果要找到预言的第八颗行星，天文学家首先要知道这颗行星大致位置在哪，才能把望远镜对准那片天空，在整个天空漫无目的的搜寻一个微弱的光点是不现实的。所以得到一个精确的预测位置非常重要。
在 19世纪40年代 ，为了给当代天文学家提供一个观测的目标区域， 约翰·柯西·亚当斯 就试图准确的预测这颗新世界在哪里。
到19世纪40年代中期， 约翰·柯西·亚当斯 与天文学家 詹姆斯·查利斯 (James Challis)和 乔治·艾里 (George Airy)就他的预测结果进行了多次沟通，天文学家始终没有在他预言的位置发现这颗行星。
事实上，亚当斯在 1845年至1846 年期间，一口气连续给 查利斯 发出了六封相互矛盾的信件。 亚当斯 在不断地完善自己工作中发现的错误，在12°的范围内给出了六个不一致预测位置！事实证明， 亚当斯 的预测结果中至少有一个非常准确，而 查利斯 本人至少也观察过海王星一次，也可能是两次，但 查利斯 把自己观察到的行星误认为是一颗恒星！
我们都知道科学属于全人类的科学，你在努力的同时，别人也在努力，例如：牛顿和莱布尼茨，爱因斯坦和戴维·希尔伯特，阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林，事实证明谁领先一步，谁就名垂青史！而我们很难记住第二个人的名字！这也是所有科学家的噩梦！
亚当斯错过了一次机会，科学家的噩梦毫不奇怪的也发生在亚当斯身上：他被别人抢先了一步！
1846年8月31日 ，法国人 奥本·勒维耶 宣布，他已经计算出这颗新行星的位置，并立即给德国和柏林天文台的 约翰·格弗里恩·伽勒 发了一封信。信于 9月23日抵达柏林 ，信上说：当天晚上在预测的位置就可以清楚地看到这颗新行星。 伽勒 和他的助手 达赫斯特 把望远镜对准了 勒维耶 预测的确切位置，在相差距离不到1°的地方，海王星就在那里！
海王星 ！太阳系的一颗新行星，是唯一利用数学预测发现的行星！虽然当时很多英国人试图把功劳归于 亚当斯 ，但亚当斯本人对自己所作的工作和态度，表现的却极为谦逊。1846年11月，在他向皇家天文学会提交的一份报告中说：
随着年龄的增长， 亚当斯 继续投身于天文学重要问题的研究，在精确计算月球轨道运动和视差偏差的问题上取得了重大进展。这时的 亚当斯 还选择了一个秃顶男人最糟糕的发型：地中海！这是一个男人最后的坚强。
在随后发生的一场壮观狮子座流星雨中，亚当斯计算出，一定有一团尘埃碎片在绕太阳的长椭圆形轨道上运动，周期为 33.25年 ，它的轨道穿过了木星、土星，甚至天王星的轨道。事实上，亚当斯预言的这条轨道与 坦佩尔-塔特尔 彗星的轨道相匹配，并让人们认识到流星雨是地球穿过彗星轨道时，由彗星碎片穿过大气层造成的天文现象！
并且成功预言了1866年11月的狮子座流星雨大爆发。
这是 亚当斯 一生中最伟大的科学成就，在晚年，他也在 时尚 界做出了他一生中最正确的决定：剃掉了头发，蓄起了大胡子！
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2018-06-11 广告
