尋找太陽系的疆界（９）

盧昌海

十七. 火神疑蹤

海王星的發(fā)現(xiàn)極大地刺激了天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家的興趣。沒想到行星居然還可以用紙和筆來發(fā)現(xiàn)。一時(shí)間用數(shù)學(xué)方法尋找新行星成了時(shí)尚。天文學(xué)家們兵分兩路，一路沿襲了向外擴(kuò)張的歷史傳統(tǒng)，到海王星軌道之外去尋找驚喜；另一路則獨(dú)辟蹊徑，將目光投向水星軌道的內(nèi)側(cè)。這后一路的領(lǐng)軍人物不是別人，正是赫赫有名的勒維耶。

勒維耶之所以選擇水星軌道以內(nèi)作為新戰(zhàn)場(chǎng)，是因?yàn)樗堑能壍酪泊嬖诜闯?。?jīng)過長(zhǎng)期精密的觀測(cè)，天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)水星的橢圓軌道在背景星空中存在緩慢的整體轉(zhuǎn)動(dòng)，這種轉(zhuǎn)動(dòng)被稱為水星的近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)。觀測(cè)表明，水星的近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)平均每年約為56弧秒，但理論計(jì)算給出的進(jìn)動(dòng)值卻只有每年55.57弧秒。在勒維耶看來，這個(gè)數(shù)值微小但確鑿無疑的軌道反常，是水星之內(nèi)存在未知天體的證據(jù)。1859年9月，他在一篇文章中預(yù)言在距太陽0.3天文單位處存在一個(gè)未被發(fā)現(xiàn)的小行星帶。

常言道：說曹操，曹操到。勒維耶的預(yù)言提出后不久，一位名叫萊沙鮑特的法國(guó)業(yè)余天文學(xué)家就給他寫來了一封信，聲稱自己曾于1859年3月26日發(fā)現(xiàn)過一個(gè)穿過太陽表面的天體。這封來信讓勒維耶很是興奮，他立即對(duì)萊沙鮑特進(jìn)行了“家訪”。在確信此人值得信賴后，勒維耶依據(jù)他所得到的數(shù)據(jù)對(duì)這一天體的參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明其軌道半徑為0.147天文單位，質(zhì)量約為水星質(zhì)量的6%。這個(gè)天體很快被取名為“火神星”。1860年初，勒維耶向法國(guó)科學(xué)院報(bào)告了發(fā)現(xiàn)火神星的消息。盡管自首次“發(fā)現(xiàn)”以來，包括萊沙鮑特本人在內(nèi)的所有人都不曾有機(jī)會(huì)再睹火神星的芳容，但法國(guó)科學(xué)院基于對(duì)勒維耶的信任，果斷地將拿破侖設(shè)立的法國(guó)最高勛章——軍團(tuán)勛章授予了萊沙鮑特，從而上演了該院歷史上最大的烏龍頒獎(jiǎng)事件之一。

受勒維耶的巨大聲望影響，一些天文學(xué)家在此后近20年的時(shí)間里鍥而不舍地找尋著火神星的倩影，其中包括在浩如煙海的文獻(xiàn)中搜尋可能的歷史記錄。但這顆神秘的“行星”再也不曾露面過，所有曾被當(dāng)作火神星的歷史記錄也都被一一判定為是太陽黑子。

杳無蹤跡的火神星之所以能讓那么多天文學(xué)家牽腸掛肚，除了勒維耶巨大的“魅力值”外，還有一個(gè)很重要的原因，那就是它離太陽太近，太容易湮沒在太陽的萬丈光芒之中。1878年7月29日，天文學(xué)家們終于迎來了一個(gè)搜尋火神星的絕佳機(jī)會(huì)：日全食。當(dāng)太陽的光芒不在時(shí)，火神星還如何遁跡？那一天，大批天文學(xué)家在可以觀測(cè)日全食的美國(guó)懷俄明州的一個(gè)小鎮(zhèn)上架起了望遠(yuǎn)鏡，等待火神星之謎的水落石出。

但出人意料的是，那天的觀測(cè)也沒能對(duì)火神星的命運(yùn)作出宣判，只充分證實(shí)了心理學(xué)的巨大威力。

那一天，不相信火神星的天文學(xué)家們?nèi)紱]有觀測(cè)到火神星，從而更堅(jiān)信了火神星的子虛烏有。但相信火神星的職業(yè)天文學(xué)家沃森及業(yè)余天文學(xué)家斯威福特卻都聲稱自己觀測(cè)到了火神星。雖然這兩人觀測(cè)到的天體位置彼此不同，而且很快就有天文學(xué)家指出他們很可能將已知星體誤當(dāng)成了火神星， 但這兩位老兄愛火神星愛得實(shí)在沒商量，堅(jiān)持認(rèn)為自己觀測(cè)到的就是火神星。

最終為火神星疑蹤畫下完美句號(hào)的是物理學(xué)家愛因斯坦。1915年，他在剛剛完成的廣義相對(duì)論的基礎(chǔ)上，完美地解釋了水星近日點(diǎn)的反常進(jìn)動(dòng)，從而徹底鏟除了火神星賴以存在的理論土壤。

十八. 無中生有

尋找火神星的天文學(xué)家們已全軍盡沒，但在海王星以外尋找新行星的那路天文學(xué)家卻還在忙碌著，他們的生活是另一番景象。

我們知道，海王星之所以可以在筆尖上被發(fā)現(xiàn)，是因?yàn)樘焱跣谴嬖诔鲕壃F(xiàn)象， 而勒維耶之所以尋找火神星，是因?yàn)樗擒壍来嬖诜闯＿M(jìn)動(dòng)。那么，尋找海王星以外的行星 (以下簡(jiǎn)稱海外行星)，其依據(jù)又在哪里呢？很遺憾地說，只存在于天文學(xué)家們那顆 “驛動(dòng)的心” 里。

海王星被發(fā)現(xiàn)之后，天王星的“出軌”實(shí)際上已被解決。不幸的是，發(fā)現(xiàn)海王星的成就實(shí)在太令人心醉了，以至于很多天文學(xué)家反而企盼起觀測(cè)與計(jì)算的不一致來。正是在這種滿心的期待乃至虔誠的祈禱之中，天文學(xué)家們開始在雞蛋里挑骨頭，他們不僅“發(fā)現(xiàn)”天王星仍在出軌，而且懷疑海王星也不規(guī)矩。

從19世紀(jì)中期到20世紀(jì)初的50年里，天文學(xué)家們輪番向海外行星發(fā)起了沖擊，提出了五花八門的預(yù)言，大有將外太陽系變成計(jì)算天文學(xué)的練兵場(chǎng)之勢(shì)。如果一定要從這些預(yù)言中找出共同之處的話，那便是 “三不”：所有預(yù)言都不具有可靠的理論基礎(chǔ)，都不曾得到任何的觀測(cè)支持，都是完全的不靠譜。

事實(shí)是硬道理，在見證了那么多的失敗后，多數(shù)天文學(xué)家放棄了對(duì)海外行星的預(yù)言。但有兩位美國(guó)天文學(xué)家卻偏偏不信這個(gè)邪，他們誓要將對(duì)海外行星的預(yù)言進(jìn)行到底。

這兩位美國(guó)天文學(xué)家一位叫皮克林，另一位叫羅威爾。這兩人對(duì)海外行星的預(yù)言風(fēng)格截然相反。皮克林提出的海外行星數(shù)量之多、 更改之頻，全都堪稱奇觀。他先后預(yù)言的海外行星有七顆之多，且四度更改預(yù)言，視信譽(yù)如兒戲，因此對(duì)天文學(xué)界的影響也微乎其微。與之相比，羅威爾則要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)枚?，他基本上采用了勒維耶的計(jì)算方法?？上У氖?，如果把他投入巨大心力所做的計(jì)算比喻為大廈，那么那些大廈——無論多么華美——全都建立在了流沙之上。

在計(jì)算的同時(shí)，羅威爾也一直從事著對(duì)新行星的觀測(cè)搜索。他出資在亞里桑那州的一片海拔兩千多米的荒涼高原上建立了著名的羅威爾天文臺(tái)。這是美國(guó)最老的天文臺(tái)之一，也是全世界最早建立的遠(yuǎn)離都市的永久天文臺(tái)之一。羅威爾天文臺(tái)自1905年起就展開了搜索新行星的工作，可惜始終一無所獲。1916年，羅威爾帶著未能找到新行星的遺憾離開了人世。在他一生的最后五年里，積累了約一千張照片，在那些照片中包含了515顆小行星，700顆變星，以及——他萬萬不曾想到的——新行星的兩次影像！這真是：有緣千里來相會(huì)，無緣對(duì)面不相識(shí)。

編者按：因版面所限，本文有較大刪節(jié)，對(duì)更多細(xì)節(jié)感興趣的讀者請(qǐng)參閱作者的原稿（原稿網(wǎng)址為：http://changhai.org/read.php?article=12）