如何計算出海王星的存在?


挺有意思的問題,大體上來講就是@Ivony說的那樣,從天王星軌道的異動中推測出海王星的存在。
具體來說,法國天文學家Alexis Bouvard在1821年出版了天王星的軌道表,隨後的觀測顯示天王星的位置與表中的預測偏差越來越大,並且天王星的一些後來發現的早期記錄也與推測的結果不符,Bouvard本人首先提出了有一顆未知行星的猜測。在1843年英國的John Couch Adams首先進行了計算,不過沒有正式發表,只是寄給了一個英國的皇家天文學家,而且也沒有後續跟進這個人的回信;1846年法國的Urbain Le Verrier也完成了計算,並且成功地敦促了柏林天文台的Johann Gottfried Galle去搜索,然後就很快發現了,當時觀測的結果是幾乎跟Le Verrier的一樣,跟Adams的偏差有10度,所以其實Adams的預測是不太準的。天王星發現之後英國和法國天文學家之間就產生了發現歸屬權的爭議(是不是喜聞樂見?英國和歐陸之間的科學歸屬權之爭……),最後的結果是Adams和Le Verrier一起共享天王星的發現權。當然最近十多年天文史學界又有新的探討,認為Adams的預測確實算不上數的,不過歷史上基本也已經定論了。
然後終於說到了重點……以前讀到歷史上這一段的時候我就非常想知道Adams和Le Verrier是怎麼推測軌道因此也去查了一下,但是暫未找到Le Verrier的計算過程,找到了Adams的:1851年出版的Appendices to various nautical almanacs between the years 1834 and 1854裡面記錄了Adams 1846年在英國皇家天文學會宣讀的報告,這本書可以在網上下到:http://www.archive.org/details/appendicestovari00grearich(有50MB,Adams的文章在第265頁起),裡面有完整的推算過程,比如像下面這樣的:

有二十幾頁,有興趣的可以看一下(反正我是沒看完……)


天王星在靠近海王星的時候會受到海王星的影響,表現為天王星周期性的異動,從觀測天王星的異動,推測了海王星的存在,並計算了軌道。


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