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俗话说：“文体不分家”。如果文体都不分家，数学和天文绝对是“直系血亲”了。 数学不仅对于天文上的计算至关重要，甚至在其他方面，也起到过出奇的作用。 1766年，德国天文学家在家闲坐着的时候，发现了一个有趣的规律，他发现：当他对0,3,6,12……这个数列的每一项做一个简单的计算——(n+4)/10，就会得到0.4，0.7，1，1.6……的新数列。 而巧合的是，这个新数列的排列顺序，竟然恰好和当时太阳系所有行星以天文单位计算的轨道半长轴非常吻合！ 比如水星，距离太阳5800亿公里，大约是0.386个天文单位；金星距离太阳1.082亿公里，大约是0.72个天文单位；地球不必说，就是1个天文单位；火星距离太阳2.28亿公里，大约是1.52个天文单位，也比较接近；木星距离太阳是5.2个天文单位。 他最终得出了一个结论：各大行星的轨道按照天文单位来计算，基本符合一个数列： A=0.4+（2^n×3）/10。这里，n的取值依次是-∞，0，1，2…… 可是，问题尴尬了，因为火星是第四颗行星，没有问题，木星却要取第六个数字才符合数据，那么，n取第五个数字的情况怎么不见了？ 一直到1781年，英国天文学家赫歇尔发现了天王星，仍然比较符合这个数列的排布。 由此，科学家推测，在n取数列第五个数字3，也就是A=2.8的位置，还有一颗未知的天体。 于是，全世界所有的天文学家都把望远镜对准了距离太阳2.8个天文单位的地方，试图寻找那颗潜在的天体。 所谓踏破铁鞋无觅处，得来全不费功夫。这颗神秘天体的踪迹，竟然被一个意大利神父抓到。 1801年，皮亚齐神父在望远镜中，偶然发现了一颗很小的天体。这个天体所处的位置，恰好就是距离太阳大约2.8个天文单位处，而且运动幅度比较大。由此可以确定，这很可能就是传说中的那颗行星。 可是，就在这个时候，皮亚齐病倒了，没有继续观测。等他痊愈的时候，这颗星星不知道跑到哪里去了。 就在他一筹莫展的时候，数学王子高斯站了出来。高斯相信，天文和数学有着分不开的关系，不论是开普勒行星定律还是牛顿的万有引力，都是以数学为基础的。高斯提起笔来，利用自己的智慧，创立了一种全新的计算行星轨道的理论。然后，利用这个理论，高斯预言了这颗行星将会在什么时间出现在什么位置。 1801年12月31日，德国天文爱好者奥博斯在高斯预言的时间，果然也在他预言的位置发现了这颗行星，填补了提丢斯那个数列的空白，这就是著名的谷神星。 然而，天文学家们在对谷神星进行观测后发现，这颗星球实在太小了，直径仅有不到1000公里。别说和太阳系行星比，连月亮都比它大好几倍。科学家对此表示了遗憾，认为谷神星只是个意外，不够资格作为大行星，并因此建立了小行星的概念。 在45年后，天文学家又发现了海王星。而海王星的轨道，已经不符合提丢斯的数列了。由此我们也可以知道，这个数列或许只是个巧合，利用它来寻找行星，不过是取乐子而已，并没有太多科学根据。 在2006年，谷神星做了差不多200年的小行星霸主之后，被天文学家归类为矮行星，成为了和冥王星一个行列的成员。 那么，谷神星既然不是提丢斯数列里该有的那颗行星，是否意味着这里就没有行星呢？火星和木星之间的巨大空隙究竟有什么秘密呢？我们下一期再介绍~ |
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