175年前只用筆和紙就發現了天王星?

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267 觀看·2023年8月4日
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天王星是如何在一百多年前被發現的
沒有望遠鏡只有紙和筆
175年前
法國天文學家萊維利亞發現了一顆新行星
震驚了整個科學界
故事開始於
著名物理學家埃塞克·牛頓爵士
觀察他思考到的一事件
一個蘋果從樹上掉下來
深刻理解爲什麼蘋果垂直下落
而不是橫向或向上落下
這導致他制定了萬有引力定律
該定律指出
空間中的物體相互吸引
物體質量越大
其引力就越強
吸引較小的質量
這種吸引力是稱爲萬有引力
萬有引力定律不僅適用於我們的世界
而且適用於整個太陽系和宇宙
一個突出的例子是我們的太陽系
其中所有行星都圍繞太陽運行
因爲太陽的質量吸引它們
儘管月球要小得多
我們的月球也圍繞地球旋轉
但月球的引力不足以擾亂地球的軌道
它確實會在海洋中產生潮汐
想象一下月球沒有繞地球運行
而是靜止的
結果月球會在幾分鐘內與我們的地球相撞
地球引力將其拉向自身
但由於其軌道
會產生一個力將其推離地球表面
這種力稱爲離心力
因爲與地球的力相等月球的中心力
和地球的引力
月球在固定軌道上公轉
類似所有行星都圍繞太陽公轉
由於牛頓提出的引力定律
人們對牛頓引力定律
進行了許多實驗和研究
並證明了宇宙的整個系統都依賴於它
這發生在1840年左右
當時天王星成爲我們太陽系中
發現的最後一顆行星
它大約比地球大四倍
並於1781年在望遠鏡的幫助下被發現
但在天王星軌道上發現了一個異常現象
那就是它並不完全遵循牛頓引力定律
因爲它在軌道上的一個特定點開始偏離
而引力定律支配着整個宇宙
怎麼可能只有一顆行星的行爲不同
天文學家對天王星的異常行爲
感到困惑了大約60年
法國天文學家萊維利亞是其中之一
那些在我們周圍廣泛研究
但無法解釋這種偏差
及其背後的原因的人提出
天王星附近
可能有另一顆巨大的行星正在影響其軌道
但在其附近沒有可見行星
一些天文學家甚至認爲
可能牛頓的萬有引力定律中缺少了一些東西
他們質疑這個定律本身的準確性
那些花費了大部分時間
研究恆星和行星的人
堅信萬有引力定律是正確的
天王星在經過很長一段時間後
於1846年9月23日
受到了另一顆看不見的行星的影響
萊維里爾進行了大量的數學計算
根據他的計算
預測了天王星附近
這顆假想行星的位置
當他透露自己的發現時
這顆隱藏行星的質量與天王星大致相同
一些天文學家嘲笑他
因爲在都拉星附近
沒有發現可見的行星
但洛維里亞的預測得到了證實
當一位名叫約翰·哥特弗裏德·加利的
德國天文學家使用萊維里亞提供的座標
觀察到天空指定區域中的一個藍點時
這顆新行星海王星
原來是我們太陽系的第八顆行星
卡利里奧之前通過他的望遠鏡看到了它
誤認爲海王星是一顆恆星
海王星的發現歸功於洛維里亞的計算
儘管沒有以他的名字命名這顆行星
但他爲此贏得了認可
最終在1989年
遵循天體的傳統命名慣例
以羅馬神的名字命名爲海王星
航天器經過海王星
並從大約3000英里的距離拍攝了幾張照片
海王星是太陽系最遠的行星
也是最後一顆行星
距太陽約30個天文單位
一個天文單位
是地球和太陽之間的距離及其溫度
仍然保持在零下190攝氏度左右
並且有速度高達每小時2000公里的強烈風暴
雖然僅使用數學公式
就發現了海王星的萊瓦尼爾已經不再存在
但是它仍會通過海王星模型
繼續存在後人的心中
那麼你認爲人類有可能在50年內登陸
並探索這顆神祕的鄰居嗎
