第二十四回：千里投書億萬里外獵新星，百年假說一夜之間變成真
－－海王星的發現上回書說到開普勒以畢生精力剛弄清天體運動的規律，便窮途潦倒死於他鄉。當時人們已經逐漸發現太陽系有水、金、地、火、木、土六大行星。1781年3月13日，赫歇耳又發現了第七顆行星——天王星。人們將這些行星按照開普勒的軌道一一擺開，倒也運轉得服服貼貼。各位讀者，前面我們講過，自從哥白尼1543年出版《天體運行論》，提出“日心說”以來，這新天文學經歷了許多苦難。布魯諾被焚身，伽利略被判刑，開普勒又是這般下場。幾代人以血淚汗水和泥終於築成這座科學假設之大廈，嘔心瀝血，現在總算摸住了規律。他們的辛苦沒有白費，就是我這寫書人也在替他們感到無限的欣慰。
但是，到1821年有個法國人布瓦德，將1781年以來四十年的天王星資料進行了一番細細推算。這一算不得了，這天王星總也進不了開普勒的軌道。他又將1781年以前的觀察資料(當時人們是將它錯當恆星記錄的)再算一遍，又是另一個軌道。事情又過了十年即1830年，有人將天王星的軌道再算一遍，卻又是第三種樣子。這下，已平靜二百來年的天文界又嘩然起來，難道是哥白尼的假設、開普勒的“立法”都錯了？如果不錯，那只有一種解釋，就是天王星外還有一顆未發現的新星通過引力在影響它的軌道。但是經過八十年的探索，卻杳無蹤影。你想，天王星距太陽約28億公里，繞太陽一周，要用84年，如果它的軌道外再有一顆星，找起來真是大海撈針了。
19世紀40年代，幾乎全世界的天文學家都在為找這個暗藏的調皮鬼而絞盡腦汁。原來在宇宙中，這一顆星會對附近的另一顆星的運行軌道發生影響，這叫攝動。根據開普勒等人在理論上的發現，在當時對已知星計算攝動是不成問題的。現在要反過來，靠這麼一點點的攝動就要去推算那顆未知的新星，這裡面有許多的未知數，簡直無從下手。所以尋找這顆新星既像是要去抱一個金娃娃使人急不可待；又像是要去捉一隻虎，叫人想而生畏。一時整個天文界，整個天文體系，都讓這顆星攪得心神不安。1846年9月23日，德國柏林天文台的老台長加勒正坐在自己的辦公室裡，侍者送進來一封信。此信是從法國寄來的，落款是一個陌生的名字：勒維烈。是誰又來向他求教甚麼呢？可是當他仔細一讀，不覺大吃一驚：
“尊敬的加勒台長：請你在今天晚上，將望遠鏡對準摩羯座δ星（中文壘壁陣四)之東約5°的地方，你就會發現一顆新星。它就是你日夜在尋找的那顆末知行星，它小圓面直徑約3角秒，運動速度每天後退69角秒。（一周天360度，1度＝60角分，l角分＝60角秒。）……”
滿頭銀髮的加勒讀完信，不禁有點發愣。他心裡又驚又喜，是誰這麼大的口氣，難道他已觀察到這顆星？不可能，這個未出名的小人物不會有多麼好的觀察設備，可是他又怎麼敢預言得這麼具體？
好不容易，加勒和助手們熬到天黑，便忙將望遠鏡對準那個星區。果然發現一個亮點，和信中所說的位置相差不到一度。他眼睛緊貼望遠鏡，一直看了一個小時，這顆星果然後退了３角秒。“哎呀！”這回加勒台長跳了起來。那個陌生人竟預言得１角秒不差！大海裡的針終於撈到，加勒和助手們狂呼著擁抱在一起。幾天後他們向全世界宣佈；又一顆新行星發現了！它的名字取做：海王星。
一個月後，加勒匆匆趕到巴黎，按著地址找到一個實驗室裡，急切地要見那個叫勒維烈的寫信人。這裡，桌邊一位３０歲左右的小伙子羞澀地站起說：“如果我沒有猜錯。你就是從柏林來的加勒先生，我就是給你寫信的勒維烈。”加勒這回更加驚詫，萬沒料到指導他發現海王星的竟是這麼一個年輕人。他一下撲上去，和他緊緊地擁抱，然後迫不及待地說：“你太偉大了，太了不起了，請讓我參觀一下你的儀器，你的設備。”小伙子還是羞澀地笑了笑，從抽屜裡取出一大本計算稿紙說：“我是用筆算出來的。”
“請您介紹一下您的算法。”
“其實也沒有甚麼。我研究了一下其他行星與太陽的距離，木星、土星和天王星軌道的半徑差不多後一個都是前一值的二倍，假設未知星半徑也是天王星的兩倍，列出方程。算出的結果和觀察當然有誤差，經過修正，再算、再修正、再計算，逐步逼近。”
“算了多長時間？”
“我也記不清了，大概有好幾年。”
“就這樣直算到誤差小到一角秒？”
“嗯，”勒維烈又是羞澀地點了一下頭。
“小伙子，有毅力。這顆星終於讓你摘去了。“加勒仔細地審查了這堆稿紙：共33個方程。這位老天文學家流淚了。他冒著寒風在星空下觀察了一輩子而不得其果，這個未出芽廬的小伙子卻用一支筆將結果精算於帷幄之中。科學的假設，科學的理論一旦建立，竟有如此偉大的神力啊！
正是：
大海拉網苦辦法，明人順籐來摸瓜。巧用理論去指南，豈肯盲人騎瞎馬。
發現海王星的消息傳開，英國皇家天文台急急忙忙查找自己的資料，這時才發現正好也是一年前的９月裡就有個叫亞當斯的青年計算出這顆新星的位置，並將結果轉告給台長。但這位皇家台長瞧不起這個２３歲的無名小卒，根本沒有做認真的觀察，以至在這場重要的競爭中，使法國人和德國人捷足先登（不過後來在科學史上倒也承認這海王星是他們兩家同時發現的，勒維烈和亞當斯也成了好友。他們後來分別擔任了巴黎天文台和劍橋大學天文台的台長）。哥白尼、開普勒的學說終因他們這一偉大的發現而站穩了腳跟。後來恩格斯論及此事時特別感歎地說：“哥白尼的太陽系學說有３００年之久一直是一種假說，這個假說有百分之九十九，百分之九十九點九，百分之九十九點九九的可靠性，但畢竟是一種假說，而當勒維烈從這個太陽系學說所提供的數據，不僅推算出一定還存在一個尚未知道的行星，而且還推算出這個行星在太空中的位置的時候，當後來加勒確實發現了這個行星的時候，哥白尼的學說就被證實了。”
至此，天文學確實進入了一個新階段。