笔尖上的发现引力理论的胜利——海王星发现历史回顾19世纪中叶，海王星的发现轰动了世界，在当时这简直是个不可思议的奇迹．这是思维与计算的胜利，是牛顿万有引力理论的伟大胜利，也是科学史上一个令人难以忘怀的业绩，至今仍然被许多人称为“笔尖上的发现”．１茫茫星空不再神秘海王星发生首先要谈望远镜的诞生，望远镜何时发明已无法考证，但望远镜肯定诞生在玻璃发明最早的国家．当意大利的天文学家伽利略（ＧａｌｉｌｅｉＧａｌｉｌｅｏ，１５６４－１６４２）一听到望远镜诞生的消息，他马上意识到它对天文学的重要性，自己动手研制出望远镜，并第一个把望远镜指向天空，观测神秘的星空，这样天文望远镜就诞生了．1609年在一个晴朗无云的夜晚，一轮明月悬挂在天空，这是一个可以载入史册的夜晚，伽利略用望远镜对准月亮．几千年来，人类始终以为月亮是美丽无瑕的，黑夜给人带来光明，月亮是人类尊崇的神灵，月面上的斑斑点点的阴影，使人们联想到月宫、桂树和玉兔，那是当时人类向往的天堂，有谁能想到月亮的表面竟像地球一样呢?当伽利略在望远镜里看到月面覆盖着苍古斑斓的大山和平原，还有无数大大小小的像火山口一样的环形山时，他十分惊奇．伽利略在望远镜中看到月球上有的山峰峻峭，蜿蜒曲折，完全如同地球上的山脉，所谓的阴影处，原来是一望无际的平地．伽利略兴奋地绘制了第一幅月面图，并且用“阿尔卑斯”和“亚平宁”给月亮上两条最显眼的山脉取了名字，以表示对自己祖国的热爱．接着伽利略又发现了木星卫星、太阳黑子等，从此天文学获得了探索宇宙的新武器，开创了人类探索宇宙的新纪元．以后望远镜的研制迅猛发展，折射望远镜、反射望远镜、折反射望远镜相继诞生．其中第一架反射式望远镜由牛顿（Ｓ．Ｉ．Ｎｅｗｔｏｎ，１６４２－１７２７）于1668年发明，现珍藏在皇家学会图书馆，研磨望远镜数量最多的当数英国有“恒星之父”美称的天文学家赫歇耳（Ｓ．Ｗ．Ｈｅｒｓｃｈｅｌ，１７３８－１８２２），他早年为乐师，后转为天文学，一生研制数百架望远镜．1781年3月13日，他用自制的１５ｃｍ的望远镜观测并发现了天王星．当时人们只知天上有5颗行星，最远的是土星，距太阳约１．４×１０９ｋｍ，那是太阳系的疆界，所以土星也被称为“镇星”，镇守在太阳系的疆界．天王星距太阳约２．８７×１０９ｋｍ，天王星的发现将太阳系的疆界拓展了一倍．天王星的发现引起了世人极大的关注，世界各国天文学家把望远镜对准天王星，发现天王星运动不守规矩，不老老实实在轨道上运动，有时候误差角度竟高达2角分，当时根据“行星星历表”预报其他行星的运动，观测数据与预报数据很相符，而且很准确．观测数据是可行的、无懈可击的，天王星不安分的原因是什么呢?问题出在什么地方呢?这时有人怀疑开普勒（Ｊ．Ｋｅｐｌｅｒ，１５７１－１６３０）三定律与牛顿万有引力定律是否正确．大多数天文学家在反复研究后，分析有可能在天王星轨迹之外还有一颗未知的行星在干扰(或影响)天王星的运动规律，德国天文学家贝塞尔（Ｆ．Ｗ．Ｂｅｓｓｅｌ，１７８４－１８４６）就曾预言：天外行星的存在，因为行星运动参数主要取决是太阳，与行星之间的万有引力，但是行星还受到其他行星的引力，而影响它的运动规律，导致其偏离预定轨道．这种偏离现象称为“摄动”．当时许多天文学家都把寻找天外“客人”作为自己重要的课题来研究．２笔尖上的发现19世纪中叶，虽然当时从已知的行星去计算对另一个已知行星的影响是可以做到的，计算却十分困难，但是要解决反其道而行之的问题，也就是从天王星已知的轨道偏差去反推一个在未知轨道上运行的未知行星，并且求它当时所在的位置、质量、距离是一项相当困难的计算，致使那时没有敢进行尝试．1843年，英国剑桥大学里有位24岁的刚毕业的青年学生亚当斯（Ｊ．Ｃ．Ａｄａｍｓ，１８１９－１８９２）勇敢地承担起了这个艰巨的任务，是最早从事这颗未知行星轨道要素研究和计算的人，剑桥大学天文台长鼎力支持此项工作并提供有关资料，经过一年多的复杂计算，终于算出了天王星外的一颗未知行星的轨道要素、质量和位置．1845年9月，亚...