人類是怎樣發現第一顆小行星的？

邢強

神秘的公式

這一切要從251年前說起了。公元1766年，畢業于萊比錫大學的提丟斯已經是德國維滕貝格大學的教授了。有一天，他在草稿紙上寫下金星、火星、木星和土星的軌道數據，對數學非常敏感的他左看右看，總感覺這些數據背后有規律存在。他把這些行星到太陽的距離列成了表格，但是沒能給出詳細的公式。

后來，比提丟斯小18歲的柏林天文臺臺長約翰·波特發現了這個表格，仔細看了很多遍，突然靈感迸發，找到了其中的規律！

于是，著名的提丟斯一波特定則就這樣誕生了。這個定則實際上是描述太陽系內各大行星到太陽距離的一個經驗公式。

這個公式到底靠不靠譜呢？必須要靠實踐來驗證。

代入之后，計算得到水星到太陽的平均距離為04個天文單位。而實測值為多少呢？是0.3871個天文單位，誤差僅為3.33%。金星到太陽的距離為0.7個天文單位，而實測值為0.7233個天文單位。火星的公式值為1.6.而實測值為1.5237。

但是，當我們在暗自驚嘆大自然居然能夠如此有趣的時候，繼續帶入公式計算的話，就會迷惑了……

震驚世界的發現

按公式計算，在火星以外，會有一個到太陽距離為2.8個天文單位的行星，但是當時并未發現這個行星。于是，波特給出了一則神秘的預言：

在距離太陽2.8個和19.6個天文單位的地方，會分別有2顆尚未被人類發現的行星！

這個預言會不會被現實印證呢？遠在德國，有一位不同尋常的音樂家——威廉·赫歇爾爵士。他和妹妹有一大愛好，就是手工打磨鏡片，制作天文望遠鏡并觀測太空。憑借對音樂的直覺，他相信行星的軌道分布就像音符那樣，能滿足提丟斯·波特定則。1781年3月13日，威廉·赫歇爾宣布發現天王星，進一步拓展了人類的認知邊界。

而對天王星軌道的測定結果令世人驚訝了。天王星到太陽的實測平均距離為19.2184，而波特給出的預言中，這個值是19.6，誤差只有1.986%！

人們瘋狂了！預言里提到的第一顆星星被發現了！

于是，距離太陽僅2.8個天文單位，位于火星和木星之間的那顆行星就成了世界各地天文學家和天文愛好者爭先恐后搜尋的目標，誰會摘下這個果實，名垂青史呢？

幸運女神到來了！

18世紀末，歐洲的天文學家們組織了人類歷史上第一次大規模天文學會議。會上，大家討論了對“幽靈”行星的看法，并且自發組成了24個觀測小組。

然而，沒等到這24個匯集了著名天文學家的龐大觀測團隊有所發現，在19世紀的第一天，也就是1801年1月1日，在地中海的西西里島上，命運女神降臨了。

這個幸運兒是一位數學教授，皮亞齊神父。他原本受斐迪南國王之命，繪制精確的西西里島地圖，并成了當地天文臺的臺長。一天晚上，皮亞齊神父用天文望遠鏡看到了一顆在星圖上沒有標注過的新星。但是有意思的是，這顆新星居然在緩緩移動。

55歲的皮亞齊神父感嘆自己已經上了年紀，眼睛不好用了，就去休息了。在第二天，皮亞齊神父又發現了那顆星，而且仍然在移動。之后連續多天，那顆星的情況依然如此。

皮亞齊神父這才意識到，他沒有眼花，這并不是一顆在天空中保持相對位置不變的恒星，而是一種類似彗星但運行速度要慢得多的天體。

他不知道，當時歐洲的科學家們有多么渴望發現那顆距離太陽2.8個天文單位的“幽靈”行星。

最終，皮亞齊神父公布了他的發現，并且將這個天體命名為谷神星。根據數學家高斯的計算，谷神星到太陽的距離為2.77個天文單位，與波特預言的2.8個天文單位僅有1.083%的誤差！第一顆小行星就這樣被發現了。