規格

尺寸:27 x 21 x 0.50 Cm

頁數:0頁

內容簡介

　　根據流行的科學史，英國人亞當斯與法國人勒威耶幾乎同時預測了海王星的存在。
 
　　可是在當年，亞當斯的角色就引起過爭議，有些科學史家也懷疑亞當斯的功績，現在，相關檔案重見天日。
 
　　我們終於能夠判斷─
 
　　撰文／西恩（William Sheehan）寇勒史崇（Nicholas Kollerstrom）瓦夫（Craig B. Waff）
 
　　翻譯／王道還
 
　　「星圖上沒有那顆星！」
 
　　1846年9月23日夜裡，天文學學生達赫斯特（Heinrich Louis d'Arrest）的這句話響徹柏林天文台的圓頂；此後一直在各地天文學機構中反覆傳誦。
 
　　達赫斯特站在桌前，桌上攤著一張星圖，正在協助天文台裡的天文學家加勒（Johann Gottfried Galle）驗證法國數學家勒威耶（Urbain Jean Joseph Le Verrier）所做的一個特別預測。那時天王星是已知太陽系最外側的行星，勒威耶假定在天王星之外還有一顆行星，天文學家還沒有觀測到；而天王星受那顆行星的重力拉扯，運行軌道的觀測值才與預測值不符。五天前，勒威耶寫信給加勒道：「閣下，您會發現，我證明了只有假定另有一顆未知行星存在（只是還沒人觀測到），才能解釋天王星的觀測記錄；值得注意的是，那顆製造擾動的行星，只能存在於黃道上的一個特定位置。」
 
　　加勒開始觀測後，不到半小時，就在距預測位置不到一度的地方發現了一個藍色小圓盤。第二天夜裡他又看見了那個天體，它稍微移動了一點—證明它不是恆星。他立即回信給勒威耶，「你預測的那顆行星果真存在！」
 
　　那顆行星就是海王星。勒威耶以數學偵探它的存在，加勒以望遠鏡搜尋它的蹤跡，是天文學史上最膾炙人口的故事。加勒宣佈發現海王星的消息之後，立即引發了爭論，也是大家熟悉的故事。原來英國有位年輕又沒名氣的數學家，獨力研究過同樣的問題，得到了與勒威耶大致相同的結論，而且比勒威耶還早。他就是亞當斯（John Couch Adams）。
 
　　法國天文學界對亞當斯在發現海王星這事上也有份的說法抱以懷疑，但是他的歷史地位卻有一份官方文件背書—1846年11月13日英國皇家天文學家艾瑞（George Biddell Airy）在英國皇家天文學會（RAS）宣讀的一份報告。艾瑞證實，他在1845年秋天收到亞當斯預測的位置，1846年夏天就著手搜尋，只是沒公開罷了。艾瑞的報告使學界形成了共識：亞當斯與勒威耶在發現海王星這事上，有同樣的功勞。
 
　　大部份重述這個著名故事的作品，不過是剪貼艾瑞的報告而已。故事裡的主角，包括勒威耶、亞當斯、艾瑞、查理斯（James Challis，英國負責搜尋海王星的劍橋大學天文學家），都成了樣板人物。亞當斯是靦腆、不強出頭的英雄，他過世後，RAS學報的贊辭裡將他描述為英國「最偉大的數學天文學家……除了牛頓，無出其右者。」據說他與勒威耶超越了國際競爭格局，終生是好友。另一方面，查理斯給描繪成搞砸了搜尋工作的懶人。艾瑞則是不折不扣的官僚，根據艾西莫夫（Isaac Asimov）1976年的描述，他「自負、見不得人好又小心眼，像個小暴君似地管理格林威治天文台，以察為明，不識大體……亞當斯設法連絡的，就是這個教人討厭的人。」
 
　　行星「門」
 
　　這些年來，有些歷史學者對這個大家都接受的故事提出過質疑。半個世紀前，英國天文學家斯馬特（William M. Smart）繼承了一批亞當斯的科學手稿，他研究了之後，首先發難。1980年代晚期，牛津大學的查普曼（Allan Chapman）與當時在美國約翰霍普金斯大學任教的史密斯（Robert W. Smith）找到了更多相關文件。此外，住在美國巴爾的摩的獨立分析家羅林斯（Dennis Rawlins），在1960年代晚期就下了更極端的結論，認為19世紀的英國天文學家刻意偽造了有關文件，至少在真實文件上動過手腳。
 
　　要是歷史學家能夠調出艾瑞引用的文件進行考證，這些懷疑也許早就釐清了。偏偏從1960年代中期，向格林威治天文台（RGO）調閱檔案的歷史學家，得到的答覆都是：檔案「找不到」。而檔案下落構成了幾乎與海王星探案一樣引人入勝的偵探故事。發現海王星是天文學家最輝煌、最重要的成就之一，為什麼相關文件居然會失蹤呢？
 
　　羅林斯與RGO圖書館館員都相信檔案在艾根（Olin J. Eggen）手裡。艾根是天文學家，1960年代初在RGO擔任皇家天文學家的首席助理。他為了撰寫艾瑞與查理斯的小傳，曾借過檔案，是最後一位查閱過檔案的人。後來艾根去了澳洲，然後到智利，但是他否認帶走了檔案。RGO圖書館館員不願逼他太甚，因為檔案要是真的在他手裡，逼急了說不定他會為了湮滅證據而毀掉檔案。
 
　　到了1998年10月，檔案已失蹤30多年了，案子還是懸著。10月2日，艾根過世，智利天文學研究所的同事清理他的寓所，發現了失蹤的檔案，還有許多本從RGO圖書館借出的無價書籍。他們將超過100公斤的檔案、書籍裝入兩個茶葉箱，送回英國劍橋大學圖書館—現在RGO檔案都藏在那兒。館員立刻製作了複本。那份檔案能找回來，真是邀天之幸。那些文件以及從其他檔案找到的相關文件，使我們得以用新的視角重新研究發現海王星的過程。
 
　　微擾
 
　　水、金、火、木、土五大行星，肉眼很容易看見，自古人類就很熟悉。第一顆以望遠鏡發現的行星是天王星。1781年（清乾隆46年）3月13日夜裡，日耳曼出生的風琴師赫雪爾（William Herschel）在英格蘭家裡以自製的六英吋反射式望遠鏡掃描夜空，系統地觀察夜空上的星星。在雙子座，他立刻認出了一個微小的黃綠色圓盤，過去沒見過，說不定是顆彗星。不過，後來其他天文學家的觀測與計算，證明業餘天文學家赫雪爾觀察到的物事不是彗星。要是彗星的話，軌道會是個離心率很高的橢圓。它是顆不折不扣的行星，繞著太陽運行，軌道穩定、接近圓形，與太陽的距離大約是土星軌道半徑的兩倍。
 
　　我們太陽系居然窩藏著過去沒有人知道的行星！這個發現令天文學家著迷。他們開始搜尋過去觀星者的記錄，結果發現：這顆由日耳曼天文學家波德（Johann Elert Bode）命名為天王星的行星，其實在1781年之前給人看見過20次，只是當做恆星登錄罷了，最早的一次是1690年。1821年，法國天文學家布瓦（Alexis Bouvard）將所有觀測記錄彙整在一起，遇上了一個大問題。布瓦發現，就算把木星、土星這兩顆巨行星的引力都考慮進去，他還是沒法以牛頓運動定律與萬有引力定律解釋天王星的觀測記錄。牛頓定律錯了嗎？還是空間裡充塞了一種有阻力的介質，拖住了行星的運動？或者，天王星受到另一顆未知行星的影響？這是19世紀的「暗物質」問題；現在「暗物質」仍然教天文學家困惑，可是現在的「暗物質」不像行星那麼具體。
 
　　偉大的日耳曼天文學家貝索（Friedrich Wilhelm Bessel）打算研究這個問題，但是還沒做出什麼就過世了。第一份完整的研究報告是勒威耶完成的，刊登在1846年6月1日出版的《法國國家科學院學報》。勒威耶認為天王星之外還有一顆行星，並算出1847年1月1日可以發現它的黃經座標（325度），也就是這顆行星在黃道帶的位置（見47頁圖示）。這一期學報在1846年6月下旬寄達倫敦，艾瑞讀了之後立即想起他去年秋天看過同樣的預測，寫在一張毫不起眼的紙片上，是劍橋大學聖約翰學院一位研究員到他家所留下的。
 
　　不食人間煙火
 
　　那位研究員是亞當斯。他的生平在幾個方面都與牛頓相似。他們都在英格蘭鄉間長大，牛頓的父親是蘭卡夏郡的自耕農，不識字；亞當斯的父親則是康瓦耳郡的佃農。兩人從小就對數學與自然現象的規律感興趣；他們或在牆上釘樁，或在窗櫺刻痕，記錄太陽的季節運動。他們獨特的性格也一樣：穩重、耐煩、具有嚴謹的宗教信仰。認得他們的人都認為他們不通世務、古怪、心不在焉。今天，牛頓與亞當斯可能都會給當做亞斯伯格症候群患者（Asperger's syndrome，有時又叫做「高智商自閉症」）。
 

目錄

　　專題文章
 
　　【封面故事】 病毒不是活的嗎？　撰文／比雅瑞爾（Luis P. Villarreal）
 
　　掀起全球流行病風暴的病毒，在生物學定義上竟是「無生物」？就算病毒只是裝著基因的小顆粒，我們也不能不正視其旺盛的活力。更何況，病毒還扮演著生物演化的幕後黑手！
 
　　【古生物學】 阿拉斯加恐龍大追擊　撰文／費奧里羅（Anthony R. Fiorillo）
 
　　7500萬年前，有八種恐龍在嚴寒的阿拉斯加極地出沒，牠們長得什麼樣子？又是如何來到地球最頂端，並存活下來？
 
　　【科學與技術】 寫實畫的光學之謎　撰文╱史托克（David G. Stork）
 
　　「這畫就跟真的一樣！」寫實畫常讓人有這種錯覺。這樣精準的繪畫技巧，到底是怎麼辦到的？
 
　　【藥物研發】 腦、大麻、新感受　撰文／尼柯爾（Roger A. Nicoll）、艾爾吉（Bradley E. Alger）
 
　　大麻是讓人沉迷的毒品，但研究大麻對腦的作用，卻能更深入了解神經系統的運作機制，為疼痛、焦慮等病症指引出新的治療方式。
 
　　【華人觀點】 中藥裡的大麻　撰文／楊宗愈
 
　　【2004年50大科學人】 50大傑出科學領袖
 
　　分子凝聚體之母、溫室氣體減量典範、胚胎幹細胞研究推手……，他們的真知灼見，說明了出全球的科技趨勢。
 
　　【特別報導】 誰偷了海王星？　撰文／西恩（William Sheehan）、寇勒史崇（Nicholas Kollerstrom）、瓦夫（Craig B. Waff）
 
　　在還沒有人看見海王星前，天文學家利用數學就預測出它的蹤跡。這個深具歷史意義的發現，究竟是誰的功勞？英、法兩國的科學之爭，隨著秘密檔案的尋獲，真相終於得以重現。
 
　　新聞掃描
 
　　【古生物學】 懷胎而逝的恐龍媽媽　撰文／龐中培
 
　　【政　策】 註冊定生死　撰文╱克拉寇可夫斯基（Marina Krakovsky）
 
　　揭開疾病治療不為人知的一面
 
　　【能　源】 汽缸減半車照跑　撰文／艾胥利（Steven Ashley）
 
　　將V-8改成V-4可能最省油！
 
　　【物理學】 回到未來　撰文／柯林斯（Graham P. Collins）
 
　　物理學家從水晶球看未來
 
　　【命名學】 老天，又是奈米！　撰文／迪攸斯托（Patrick DiJusto）
 
　　有了奈米加持，企業會更好嗎？
 
　　【神經科學】 煞星變救星　撰文／明克爾（JR Minkle）
 
　　【古人類學】 迷你人種　撰文／黃凱特（Kate Wong）
 
　　【生物學】 基因禁藥又一帖　撰文／馬丁代爾（Diane Martindale）
 
　　遺傳學新發現，或許不用運動就能甩掉贅肉。
 
　　【生物學】 如何讓心跳持續　撰文／蔡宙（Charles Choi）
 
　　【全球暖化】 無法承受的綠色奇蹟　撰文／蔡宙（Charles Choi）
 
　　【氣象學】 風暴何時休？　撰文／阿爾珀特（Mark Alpert）
 
　　大西洋的颶風數量為何逐年增加？
 
　　華人視界
 
　　【科學人觀點】 親愛的，您可聽見我的呼喚？　撰文／曾志朗
 
　　【浮生集】 再談諾貝爾獎─毅力還是意外?　撰文／沈哲鯤
 
　　【與機器對話】 連結數理與人文的網路科學　撰文╱張俊盛
 
　　【科技與產業】 科學發明≠產業開展　撰文／盧志遠
 
　　【科技與社會】 清交合併案的歷史意義　撰文／吳泉源
 
　　【時光隧道】 蓋謨的著作在台灣　文／王孟亮
 
　　專欄文章
 
　　【真真假假】 三個臭皮匠，勝過一個諸葛亮！　撰文／薛莫（Michael Shermer）
 
　　【反重力思考】 尿裡乾坤　撰文／米爾斯基（Steve Mirsky）
 
　　【科學人剪影】 讓Y染色體重振雄風　撰文／斯蒂克斯（Gary Stix）
 
　　【科技解剖室】 飛航管制　撰文╱菲謝蒂（Mark Fischetti）
 
　　【搶鮮測試】 iPod，不只是隨身聽　撰文╱加巴里尼（Nicole Garbarini）
 
　　【科學人書評】 IC雙雄　撰文／林宏文
 
　　【答案是……】 為什麼女性的預期壽命比男性長
 
　　編輯部製作
 
　　【SA檔案室】
 
　　不合群的科學家‧缺少愛‧直升機‧馬的神經質‧日俄戰爭‧彗星軌道‧不良毛髮房間
 
　　【讀者來信】