天王星是如何被發現的？

郭紅鋒

彗星還是行星？

原來，在那個時代，天文學家所擁有的望遠鏡口徑都不太大，他們把能看到的比較亮的天體都觀察過了，很多人轉去尋找一類比較特別的天體，例如彗星。當時，人們已經知道了牛頓萬有引力定律，可以計算出天體運行的軌道。人們知道彗星都是沿著非常扁長的軌道運行，只有運動到接近太陽的時候，才開始長出“尾巴”，在離太陽比較遠的地方還是比較模糊的一團。這時，眼睛是看不到的，但使用當時的小望遠鏡就可以看到了，所以能夠用它預報新彗星的到來。

威廉·赫歇爾觀察到的這顆未知的天體，很像一顆彗星。因為，當他連續觀察這顆星的時候，他發現該星在恒星背景里有緩慢的移動（就像彗星逐漸接近太陽一樣），所以他最初向皇家天文學會報告說發現了一顆新的彗星。

有了新彗星的發現報告，自然就有很多人追蹤觀察，但觀察了一段時間之后，威廉·赫歇爾和其他天文學家都意識到這顆星不像彗星。因為彗星在離太陽愈來愈近的時候，“尾巴”會越來越明顯，在望遠鏡里看起來邊緣也會越來越模糊。但這顆“彗星”始終也沒有彗尾拖出來的跡象。

天文學家們經過計算，得出了它的軌道并不扁長而是近似圓形，這更像人們已知的行星軌道。特別是著名的法國數學家拉普拉斯精確計算出了天王星的軌道參數，指出它距離太陽大約19. 2個天文單位，比當時已知太陽系最遠的行星——土星的距離（距太陽約9.5個天文單位）還遠出了一倍，也就等于把人類認識的太陽系疆界擴大了一倍?。。ㄌ煳膯挝皇翘栂祪葴y量各天體之間距離的尺子，1天文單位為日地平均距離，等于1.5億千米）

到了1871年秋天，天文界終于一致認定這顆星不是新彗星，而是我們太陽系里的一顆新行星，后來被命名為天王星。天王星是第一個用望遠鏡發現的太陽系行星。威廉·赫歇爾發現新行星是一個重要的里程碑事件，打破了幾千年來人類肉眼的有限視界和對宇宙的偏狹認識，開啟了人類尋找太陽系疆界的新征程。

偶然還是必然？

很多人以為威廉·赫歇爾發現天王星是偶然事件，但如果沒有他近乎癡迷地對天空一小片一小片地連續巡查，單憑偶然的機會是不可能有此發現的。因為從歷史記錄中人們發現天王星在威廉·赫歇爾之前起碼已被記錄過22次之多，最早的記錄可以追溯到1690年，比威廉·赫歇爾早了近1個世紀?？上Я粝逻@些紀錄的天文學家們無一例外地都以為自己看到的是一顆恒星，與發現新行星的榮譽擦肩而過。

只有威廉·赫歇爾，經年累月地對天空中的每顆星星都進行著有規律的巡查。他解釋說，它（天王星）只不過是恰好在那個夜晚被發現，假如有什么事情妨礙了那個夜晚，我必定會在下個夜晚發現它。威廉·赫歇爾的這段文字不僅為自己發現天王星的必然性做了注解，而且也很好地說明了為什么在他之前那么多的天文學家即使看到了也沒有發現天王星是行星。要知道，看到一顆暗淡的星星雖然困難，但比這困難得多的則是要判斷出它是行星而不是恒星。正是威廉·赫歇爾所進行的巡天觀測，使他在周密而系統的對大自然的“品讀”中，最終發現了天王星。