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1846年9月24日,位于柏林著名实验室的望远镜在夜空中搜寻一颗行星。这颗行星将在两个国家之间引发一场关于谁发现了它的争论。此外,它将是人类历史上第一个被数学证明存在的行星,然后通过观察发现。实验室的望远镜发现了这颗新行星,与计算值只相差一度。这颗行星就是海王星。

威廉赫歇尔和他的妹妹卡罗琳赫歇尔观察天空

19世纪将成为天文学发现的世纪。由于望远镜已成为家喻户晓的物品,许多人都能看到天空,观察天体。1781年,威廉·赫歇尔和他的妹妹卡洛琳·赫歇尔用自制的望远镜发现了天王星。到1847年,天王星已经绕太阳运行了一圈,数据可以用来分析。根据牛顿的万有引力定律,数据显示天王星围绕太阳的路径存在差异。这些数据看起来像是天王星之外的一个巨大的质量影响了天王星的轨道。后来发现差异的原因是海王星对天王星的引力。

海王星与木星、土星、天王星一样都是气体巨星。它是太阳系中第四大行星。1612年伽利略第一次观测到海王星。伽利略把它误解为一颗恒星。有了天王星的轨道数据,英吉利海峡两岸的两位数学家展开了寻找海王星的竞赛。

约翰·考奇亚当斯

约翰·库奇·亚当斯是来自英国的数学家和天文学家。亚当斯拿着数据坐了下来,做了一个反向计算,找到了影响天王星轨道的天体的质量和位置。经过几次迭代,他能够推断出海王星的位置。亚当斯把他的观察报告寄给了皇家天文台的乔治·艾里。他还把它们送给了剑桥天文台的詹姆斯·查利斯。他要求他们两个人用他们先进的望远镜寻找这颗新行星。在英吉利海峡的另一边,另一位数学家也做了同样的计算。

乌尔班·勒维耶(Urbain Le Verrier)是一位法国数学家,他于1845年11月根据天王星的轨道向巴黎科学院(Academy of Science)提交了他的第一份分析报告。他继续寻找这颗新行星的位置。得到威里尔计算结果的乔治·艾里(George Airy)确信亚当斯的分析也是正确的。乔治·艾里、亚当斯和约翰·赫歇尔(威廉·赫歇尔的儿子)开始寻找这颗行星。不幸的是,由于过时的星图,他们看到了天空的另一边。

最后,维里尔发现了这颗新行星的质量和位置。由于法国天文台对他的想法不感兴趣,他把自己的计算交给了柏林天文台的约翰·戈特弗里德·加勒。海王星被加勒和他的团队发现,与维里尔的分析只相差一度。加勒对维里尔的回答是

你所计算的那颗行星确实存在。”

维里尔首先根据牛顿引力定律画出了天王星围绕太阳的轨道。维耶还绘制了海王星对天王星的引力。

 

根据海王星对天王星的引力影响,维耶绘制了海王星的轨道。Verrier预测的海王星轨道与实际的海王星轨道仅相差一度。

9世纪法国和英国之间的竞争已经成熟。海王星发现物的所有权存在争议。乔治·艾里和约翰·赫歇尔认为,在维里尔在巴黎发表他的分析之前,亚当斯的计算就已经开始了。经过长时间的争论,威瑞尔发现了海王星。作为补偿,亚当在剑桥天文台获得了一个重要职位。威瑞尔在1846年获得了科普利奖,亚当斯在1849年获得了科普利奖。亚当斯后来把海王星的发现归功于维里尔。亚当斯和维里尔后来成为朋友。

海王星是第一个在观测之前就被数学预测的行星。寻找新行星的竞赛引发了英国和法国科学家之间的冲突。但最终,随着竞争对手之间友谊的发展,科学取得了胜利。

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