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數(shù)學(xué)文化:宇宙的公式(2)

來源:網(wǎng)絡(luò)資源 文章作者:奧數(shù)網(wǎng)整理 2018-08-21 14:52:14

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  一副天王星和天王星環(huán)的概念圖。圖片來源:NASAAmesResearchCentre..

  然后,在1781年,非同尋常的事情發(fā)生了------出生在德國的一個(gè)業(yè)余天文學(xué)家WilliamHerschel,住在Bath,他用自制的望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一顆行星,從而作為行星的第一個(gè)現(xiàn)代發(fā)現(xiàn)者而在歷史書中贏得一席。但是,JohannBode一定會感到相當(dāng)?shù)靡獾摹J紫,行星的稱謂最終選擇的是他的命名------天王星,這推翻了Herschel以英王喬治三世命名的愿望(有一顆行星叫喬治,那豈不是有點(diǎn)怪異?)。其次,天王星非常接近Titius-Bode規(guī)則所規(guī)定的地方,在與太陽相距19.2AU的軌道上運(yùn)行。

  預(yù)測一個(gè)未知的星球的軌道,給了這個(gè)規(guī)則更多的信譽(yù),并開始了尋找火星和木星之間“丟失的星球”。然后,意大利的天文學(xué)家GuiseppePiazzi在1801年的元旦發(fā)現(xiàn)了谷神星。它的軌道距離太陽2.8AU,正是Titius-Bode法則所預(yù)測的。

  Titius-Bode規(guī)則兩次成功的預(yù)測,似乎真的揭示了宇宙是如何被制造的秘密。然而,令人遺憾的是,原來被認(rèn)為規(guī)則精彩(或者用兩點(diǎn))之處的預(yù)測,慢慢地開始引起了懷疑。

  第一個(gè)問題是,作為行星,谷神星是很小的。認(rèn)為自己發(fā)現(xiàn)了一個(gè)恰當(dāng)星球的WilliamHerschel,創(chuàng)造了小行星這個(gè)詞來形容谷神星。隨著時(shí)間的推移,越來越清晰地表明它只是火星和木星之間所謂的小行星帶中的許多物體之一。從19世紀(jì)60年代以來,谷神星已經(jīng)不再被認(rèn)為是一顆行星。不過,有人會說,如果這些小物體沒有被木星的引力打亂,它們會形成一個(gè)星球。

  第二個(gè)問題是,又一顆新的行星于1846年被發(fā)現(xiàn),但是在錯誤的地方!根據(jù)Titius-Bode規(guī)則,海王星應(yīng)在距離太陽38.8AU處發(fā)現(xiàn)。事實(shí)上,實(shí)際距離較預(yù)期值近得多。

  然后,在1930年,ClydeTombaugh發(fā)現(xiàn)了冥王星,和太陽相距40AU。隨著越來越多的發(fā)現(xiàn),該規(guī)則被打破,如所列表格顯示的(表中*表示不再認(rèn)為是行星)。

  名稱實(shí)際距離預(yù)測距離差別

  水星0.390.400.01

  金星0.720.700.02

  地球1.001.000.00

  火星1.521.600.08

  谷神星*2.772.800.03

  木星5.205.200.00

  天王星19.2019.600.40

  海王星30.0638.808.74

  冥王星*39.4477.2037.76

  *表示不再被視為太陽系的行星

  今天,Titius-Bode規(guī)則已經(jīng)成為過去式,沒有人再會認(rèn)真地對待它。這個(gè)曇花一現(xiàn)的幾乎成為科學(xué)定律的想法,被進(jìn)一步的數(shù)據(jù)證明擊倒了。它的初始發(fā)現(xiàn)僅是巧合,而人們抓住它相信它確實(shí)過于倉促!盡管這是一個(gè)美麗的巧合,但巧合很難成為定律!

  事實(shí)上宇宙的奧秘,比如宇宙以及行星到底是如何形成的,我們至今仍然知之甚少。但我們也不排除這樣的可能性:或許有一天,上述的那個(gè)被證明失敗的規(guī)則會以某種形式復(fù)活,當(dāng)然要經(jīng)過適當(dāng)?shù)男问接枰孕拚。有趣的是,有人已發(fā)現(xiàn)某些衛(wèi)星根據(jù)類似的規(guī)則圍繞著行星分布;雖然這些發(fā)現(xiàn)可能仍然是局部的巧合。但在科學(xué)研究中,我們可以相信有些死去的想法在適當(dāng)?shù)臈l件下確實(shí)可以復(fù)活!

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