大师作文网如何利用万有引力预测未知天体的存在
来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：语文作业 时间：2024/11/19 00:03:15
如何利用万有引力预测未知天体的存在
发现未知天体——海王星的发现
一个科学的理论,不仅要能够说明已知的事实,而且要能预言当时还不知道的事实．海王星的发现就是天文学上应用万有引力定律而取得的辉煌成就之一．
自从1781年英国的赫歇耳发现了天王星以后,经过几十年的观测,人们已积累了较丰富的天王星“行踪”的资料．在这期间,在万有引力定律的基础上建立起来的引力理论,已能较好地解释由行星间的相互引力作用造成的行星运动偏离椭圆轨道的所谓“摄动”现象．如木星、土星等行星的运动,理论计算与观测资料完全吻合．但令人头疼的是唯独天王星总是对不上号,并且新的观测资料进一步表明,天王星的运动与理论计算的误差与原有观测资料相比是有增无减．于是,有人开始对万有引力定律的权威性产生了怀疑,如果它不能用来解释天王星的运动,那怎能称为宇宙间的普遍规律呢?
然而,有不少学者坚信引力理论的正确性．他们大胆地设想,既然原先认为土星是太阳系的边界,后来被新发现的天王星所突破．那么天王星也未必是最后的边界,在天王星的外面可能还有一颗未知的行星,由于它的引力作用,使天王星受到摄动而偏离了应有的轨道．可是要通过计算来寻找这颗未知行星的位置包括它的质量是非常困难的,当时几乎无人敢问津．只有两位年轻人：英国剑桥大学的大学生亚当斯（1819~1892）和法国巴黎工艺学校的天文学教师勒维列（1811~1877）不畏艰难,经过无数次的失败之后,分别独立完成了这项工作．
亚当斯是于1844年开始研究天王星的观测资料的,1845年10月,他根据摄动理论推算出了未知行星的轨道和质量,并将此报告送交剑桥大学天文台台长查理士和格林威治天文台台长爱勒,但没能引起他们的重视,报告也被压着没能发表,更没能用天文观测来加以证实．
1846年,勒维列也开始对这个问题进行研究,他是应巴黎天文台台长阿拉果的请求寻找这颗未知行星的．根据引力理论,他也独立推算出这颗未知行星的质量、位置以及轨道,并于8月31日公布了研究结果．9月18日,他又把这一计算结果寄给了柏林天文台的天文学家伽勒,伽勒在收到信后立即进行了观测．9月23晚上,伽勒根据勒维列预告的位置,仅用了半小时,在误差不到1°的地方找到了这颗新行星．新行星后来被命名为海王星（也被人们誊称为“笔尖上发现的行星”）．海王星的发现,不仅揭开了天王星“越轨”之谜,也进一步证明了牛顿万有引力定律的正确性．
1930年3月,用同样的方法,美国天文学家汤博又发现了太阳系的第九颗行星——冥王星,这是万有引力定律在天文学上应用的又一成就．
一个科学的理论,不仅要能够说明已知的事实,而且要能预言当时还不知道的事实．海王星的发现就是天文学上应用万有引力定律而取得的辉煌成就之一．
自从1781年英国的赫歇耳发现了天王星以后,经过几十年的观测,人们已积累了较丰富的天王星“行踪”的资料．在这期间,在万有引力定律的基础上建立起来的引力理论,已能较好地解释由行星间的相互引力作用造成的行星运动偏离椭圆轨道的所谓“摄动”现象．如木星、土星等行星的运动,理论计算与观测资料完全吻合．但令人头疼的是唯独天王星总是对不上号,并且新的观测资料进一步表明,天王星的运动与理论计算的误差与原有观测资料相比是有增无减．于是,有人开始对万有引力定律的权威性产生了怀疑,如果它不能用来解释天王星的运动,那怎能称为宇宙间的普遍规律呢?
然而,有不少学者坚信引力理论的正确性．他们大胆地设想,既然原先认为土星是太阳系的边界,后来被新发现的天王星所突破．那么天王星也未必是最后的边界,在天王星的外面可能还有一颗未知的行星,由于它的引力作用,使天王星受到摄动而偏离了应有的轨道．可是要通过计算来寻找这颗未知行星的位置包括它的质量是非常困难的,当时几乎无人敢问津．只有两位年轻人：英国剑桥大学的大学生亚当斯（1819~1892）和法国巴黎工艺学校的天文学教师勒维列（1811~1877）不畏艰难,经过无数次的失败之后,分别独立完成了这项工作．
亚当斯是于1844年开始研究天王星的观测资料的,1845年10月,他根据摄动理论推算出了未知行星的轨道和质量,并将此报告送交剑桥大学天文台台长查理士和格林威治天文台台长爱勒,但没能引起他们的重视,报告也被压着没能发表,更没能用天文观测来加以证实．
1846年,勒维列也开始对这个问题进行研究,他是应巴黎天文台台长阿拉果的请求寻找这颗未知行星的．根据引力理论,他也独立推算出这颗未知行星的质量、位置以及轨道,并于8月31日公布了研究结果．9月18日,他又把这一计算结果寄给了柏林天文台的天文学家伽勒,伽勒在收到信后立即进行了观测．9月23晚上,伽勒根据勒维列预告的位置,仅用了半小时,在误差不到1°的地方找到了这颗新行星．新行星后来被命名为海王星（也被人们誊称为“笔尖上发现的行星”）．海王星的发现,不仅揭开了天王星“越轨”之谜,也进一步证明了牛顿万有引力定律的正确性．
1930年3月,用同样的方法,美国天文学家汤博又发现了太阳系的第九颗行星——冥王星,这是万有引力定律在天文学上应用的又一成就．