為什麼海王星的發現是個意外？

海王星的發現並不是意外，而是通過萬有引力定律直接計算出來的。在很早之前，除了地球之外，人類認識到的太陽系行星就只有水星、金星、火星、木星以及土星，直到1781年，英國天文學家赫歇爾首次在土星軌道之外發現了一顆新的行星，那就是天王星，這一發現大大拓展了人類對於太陽系的認識。

隨後數十年里，通過對天王星的觀測發現，這顆行星的運行軌道偏離了牛頓引力理論的預言。要知道萬有引力定律是能夠解釋當時所有的天體運動現象，所以有天文學家懷疑可能是天王星軌道之外還有一顆行星，這顆行星對天王星產生引力攝動，導致運行軌道出現偏差。於是，根據萬有引力定律，法國天文學家勒維耶和英國天文學家亞當斯各自獨立計算出了天王星軌道之外的那顆行星的軌道。到了1846年，德國天文學家伽勒在理論預測的星空位置找到了這顆行星，後來被命名為海王星。因此，海王星的發現並不是意外，而是牛頓引力理論預言的必然結果。

迄今為止，只有美國宇航局（NASA）的旅行者2號在大約30年前造訪過海王星。海王星的平均半徑為24622千米，是太陽系中尺寸第四大的行星，大約是地球的3.9倍。海王星的質量為1.0243×10^26千克，大約是地球的17倍，在太陽系的八大行星中位列第三。自從冥王星在2006年被降級為矮行星之後，海王星成了人類已知距離太陽最遠的行星，平均距離約為30天文單位，公轉周期為164.8年，所以自海王星發現以來，它才剛剛完成一次公轉。

海王星是在筆尖上被發現的。自從1781年天王星被發現後，它的運行軌道總是偏離人們根據萬有引力計算出的路線，這使人們開始懷疑萬有引力與哥白尼的日心說。然而，來自英國的23歲的青年亞當斯並不相信，經過仔細而又漫長的計算，終於於1845年推算出了影響天王星的那顆未知星體（既海王星）的運行軌道。 可是當他要發表他的意見時卻連連受挫，當時一些愚昧的人根本不相信他的見解。直到次年8月31日，一位名叫勒威耶的人算出了與亞當斯相同的計算結果時，他們的結論才為人們所注意。經過一段時間的觀察，觀測員終於發現了這顆星體的位置：黃經326度處寶瓶座內黃道上的一點，在距離該點大約1度的區域內有一顆亮度為9等的行星，它便是海王星。這一發現不但證實了萬有引力定律，也表明了日心說的正確性。 實際上，半 個世紀前拉朗德就觀測到了海王星，但由於他沒有堅持自己的意見，使得人類錯過了提早發現海王星的機會。