太陽(yáng)系，有多少不知道的秘密

　　太陽(yáng)系，有多少不知道的秘密

　　太陽(yáng)系有幾大行星？十天以前，回答還是確鑿無(wú)疑的9個(gè)，但現在，有可能是10個(gè)，也有可能是24個(gè)。

　　第10個(gè)，是顆名為2003—UB313的行星，個(gè)頭比冥王星還大，離太陽(yáng)97個(gè)天文單位，約145億公里。第11個(gè)到第24個(gè)，據說(shuō)存在于離太陽(yáng)1000天文單位以外，個(gè)個(gè)都比火星還大，目前還未被人類(lèi)觀(guān)測到。

　　“九大行星”理論是否就此終結？太陽(yáng)系中還有多少我們不知道的秘密？記者采訪(fǎng)了眾多科學(xué)家，一一探究。

　　9個(gè)還是24個(gè)

　　從9個(gè)到24個(gè)，發(fā)生了什么？

　　記者越洋電話(huà)采訪(fǎng)了預測太陽(yáng)系存在24個(gè)大行星的尤金·蔣，這位美國加州大學(xué)伯克利分校的天文學(xué)家是華裔，出生于美國。

　　尤金·蔣告訴記者，他聽(tīng)說(shuō)了美國科學(xué)家麥克·布朗宣布發(fā)現“第十大行星”2003—UB313的消息，但這顆行星的發(fā)現和他的預測完全沒(méi)有關(guān)系，也不屬于他的預測范圍之內。根據他構建的數學(xué)模型，太陽(yáng)系開(kāi)始時(shí)也許有200個(gè)小行星，互相結合，同時(shí)互相碰撞，最后變成了20個(gè)大行星。其中海王星、天王星、土星和木星發(fā)展成今天太陽(yáng)系的行星，剩下的16個(gè)，因為相互引力，以及太陽(yáng)系外恒星的引力，被拋向太陽(yáng)系邊緣一個(gè)遙遠的地方，以一種奇怪的角度圍繞太陽(yáng)旋轉。

　　即使真的存在這16個(gè)行星，加上9大行星，應該是25個(gè)呀，為什么尤金·蔣最后得出的數據是24大行星。尤金·蔣解釋?zhuān)�他傾向認為，冥王星不能算成大行星，而是屬于柯伊伯帶天體。也正是據此觀(guān)點(diǎn)，大多數中國科學(xué)家認為，把2003—UB313稱(chēng)為“第十大行星”為時(shí)過(guò)早。

　　紫金山天文臺王思潮研究員介紹，柯伊伯帶是圍繞太陽(yáng)系外圍的一個(gè)環(huán)狀結構，從冥王星軌道處即離太陽(yáng)40天文單位延伸到1000天文單位（1個(gè)天文單位等于1.5億公里）以外。目前，柯伊伯帶被發(fā)現的天體已有幾百顆。

　　北京天文館館長(cháng)朱進(jìn)說(shuō)，相比其他8大行星，冥王星擁有較扁的軌道和很大的軌道傾角，更加類(lèi)似于柯伊伯帶天體。而新發(fā)現的2003—UB313，從其軌道特質(zhì)和離太陽(yáng)距離來(lái)看，也應該歸于這個(gè)天體帶。2003年，麥克·布朗還發(fā)現了天體“塞德娜”，它的直徑是冥王星的四分之三，當時(shí)也曾被媒體稱(chēng)為“第十大行星”，但是布朗自己認為它只是一顆小行星，屬于柯伊伯帶。

　　至于尤金·蔣的預測是否正確，南京大學(xué)天文系主任李向東教授認為，這一數據是依據某種行星形成理論，由數字模擬計算而來(lái)，有一定科學(xué)根據，但結果尚需觀(guān)測證實(shí)或否定。

　　中國人的預測

　　當美國科學(xué)家宣稱(chēng)2003—UB313是“第十大行星”后，很快，國內很多媒體上都出現了一條消息，“中國人65年前就預測出第十大行星”。

　　這個(gè)中國人叫劉子華，四川人，上世紀40年代他在法國留學(xué)時(shí)提出：太陽(yáng)系各星體與八卦的卦位存在著(zhù)對應關(guān)系。劉子華據此算出了第十顆行星離太陽(yáng)的平均距離為74億公里，按希臘神話(huà)命名為“木王星”。

　　1945年，劉子華回國后，重慶的《中央日報》報道了這位用八卦推算出“木王星”的中國人，在當時(shí)的中國科學(xué)界立即掀起了波瀾。

　　《新華日報》發(fā)表駁斥文章說(shuō)：“任何一個(gè)在大學(xué)里，讀物理或數學(xué)的學(xué)生，都會(huì )明白像八卦那樣東西，連一個(gè)運動(dòng)方程都沒(méi)有的，是絕不可能用來(lái)發(fā)現什么新行星的。”

　　重慶的《大公報》在頭版發(fā)表了時(shí)任中央科學(xué)院天文研究所所長(cháng)的張鈺哲長(cháng)篇論文《你知道行星如何發(fā)現的么？》張鈺哲的觀(guān)點(diǎn)非常鮮明：要證明發(fā)現了一顆行星，必須公布“那星在天空上的經(jīng)緯度”，從而算出它的軌道若何，它和太陽(yáng)距離的遠近，以及它將來(lái)逐日徑天的位置。“這又和易經(jīng)八卦有什么相干呢。”

　　在這段公案沉寂一段時(shí)間后，上世紀80年代，有雜志把劉子華的發(fā)現列入了“中華的世界第一”。1989年12月，四川科技出版社正式出版了劉子華的論文。關(guān)于劉子華的發(fā)現是否“偽科學(xué)”的爭論，又熱鬧了一陣。

　　今天，盡管?chē)鴥让襟w再一次以劉子華的預測宣稱(chēng)“我們比美國人早65年”，但記者采訪(fǎng)的科學(xué)家們對所謂的“木王星”及“八卦預測”，都傾向于認為“沒(méi)有科學(xué)根據”。事實(shí)上，2003—UB313的特征數據，與劉子華描述的“木王星”也完全不相符合。劉子華的預測，至少依舊未被證明。

　　尋找行星X

　　無(wú)論是劉子華，還是麥克·布朗和尤金·蔣，都相信太陽(yáng)系還存在未知大行星。

　　1846年，英國的亞當斯和法國的勒維耶發(fā)現海王星后，人們發(fā)現，根據海王星和天王星運動(dòng)軌道的偏離，應該存在一顆至少為地球質(zhì)量十分之一的海王星外大行星，美國天文學(xué)家洛韋爾稱(chēng)它為行星X。1930年，天文學(xué)家湯博發(fā)現了冥王星，但是冥王星的質(zhì)量要比預測中的行星X小太多。當然，以此為標準，此次發(fā)現的2003—UB313也不是行星X。

　　對于行星X，人類(lèi)有很多想象。美國學(xué)者克瑞希·烏特與艾利克在《古昔之謎》中描述，行星X是遠古時(shí)代外星人到太陽(yáng)系采礦的基地，但開(kāi)采失敗，X行星在60到70萬(wàn)年前爆炸。在中國作家周宇坤的科幻小說(shuō)《會(huì )合第十行星》中，X行星是一個(gè)黑洞，一艘人類(lèi)的宇航飛船被派去探測，最后竟成功穿越了黑洞，獲得了時(shí)空旅行的知識。

　　行星X在哪里？上海交通大學(xué)科學(xué)史系副教授鈕衛星認為，冥外大行星的位置恐怕已經(jīng)很遠，很難根據其對其他行星的影響，來(lái)確定其運動(dòng)規律。那么，能否根據1766年德國提丟斯給出的行星軌道間距數列，找到行星X呢？李向東教授告訴記者，提丟斯數列預言了谷神星、天王星等的軌道，但對冥王星就已經(jīng)有很大誤差，冥外行星運動(dòng)更復雜，“偏心軌道”出現的幾率大，所以，不太可能由此推算九大行星以外的行星。

　　也有人認為，行星X或許根本不存在。“旅行者”2號于1986年飛掠天王星，隨后又于1989年到達海王星附近，求得了它們質(zhì)量的新數值。美國天文學(xué)家斯坦迪什利用這些新數據，在1993年發(fā)表研究成果認為，天王星軌道運動(dòng)不規則性現象，是由于過(guò)去理論計算時(shí)采用的天王星質(zhì)量數據不精確所致。至于海王星仍有殘存的方位觀(guān)測值和計算值的不吻合，也許可以用計算模型不夠理想來(lái)解釋。無(wú)需假設X行星的存在。

　　飛向冥王星

　　就像宇宙并非永恒，我們所在的太陽(yáng)系也有開(kāi)始，其大約形成于50億年前。

　　行星的形成比太陽(yáng)稍后。朱進(jìn)說(shuō)，目前天文學(xué)界比較公認的行星形成學(xué)說(shuō)是“星云說(shuō)”，太陽(yáng)從恒星際空間俘獲物質(zhì)，形成原行星云，后來(lái)演變成行星；也有認為整個(gè)太陽(yáng)系所有天體都是由同一個(gè)原始星云形成的，中心部分形成太陽(yáng)，外圍部分形成行星。

　　尤金·蔣向記者介紹了“寡頭行星”理論：先是塵埃聚集，到能夠適應萬(wàn)有引力后，開(kāi)始吸收物質(zhì)小碎片，逐漸壯大直到每一個(gè)都成為一個(gè)行星的尺寸。

　　行星是最早被人類(lèi)認識的天體之一。中國從秦朝就開(kāi)始了對行星的研究，有“日月五星謂之七政”的說(shuō)法。西方兩千年前的天文家托勒密在他的經(jīng)典著(zhù)作《至大論》中，也對水木金火土五大行星以及太陽(yáng)和月亮建立了幾何模型，精確解釋其運動(dòng)規律，統治了天文界長(cháng)達13個(gè)世紀，直到哥白尼1543年提出了地球繞著(zhù)太陽(yáng)轉的“日心說(shuō)”。

　　17世紀初，德國天文學(xué)家開(kāi)普勒提出行星運動(dòng)三大定律。不僅證明了日心說(shuō)和地球是行星理論的正確，也為牛頓的工作打下了基礎，他在1687年提出了萬(wàn)有引力。1846年，根據天王星的攝動(dòng)，亞當斯和勒維耶預測并發(fā)現了海王星，這在行星探索的過(guò)程中是一個(gè)重大進(jìn)步，也是理論上的重大突破，開(kāi)創(chuàng )了行星先預測、再發(fā)現的先河。

　　對行星的研究，在1930年冥王星發(fā)現后曾一度沉寂，直到1962年8月27日，人類(lèi)發(fā)射了第一個(gè)金星探測器“水手2號”，喚醒了對行星的研究，明年，人類(lèi)“新視野”探測器將飛向冥王星，希望能夠為解決“X行星”等問(wèn)題提供新的視野。

　　你所不了解的宇宙

　　上世紀是天文學(xué)產(chǎn)生巨大發(fā)展的年代，宇宙爆炸、中子星、脈沖星、黑洞……新的發(fā)現和新的理論令人目不暇接，也把天文學(xué)與普通人的關(guān)系日漸拉遠。

　　事實(shí)上，把天文學(xué)前沿和普通公眾分割開(kāi)來(lái)的鴻溝并不新鮮。在中世紀，托勒密的《至大論》就是一本只對很少一些人打開(kāi)的書(shū)。哥白尼的《天體運行論》同樣是一本難以理解的書(shū)。而牛頓《原理》的發(fā)揚光大只留給了少數有才華的數學(xué)家們。到愛(ài)因斯坦，這條鴻溝變得更寬了。在他的相對論發(fā)表100年后，仍然只有少數受過(guò)高等教育的人才能理解，正如劍橋大學(xué)科學(xué)史與科學(xué)哲學(xué)系主任霍斯金所說(shuō)：“（現在）天文學(xué)學(xué)生面臨的技術(shù)和概念上的障礙已經(jīng)穩步增長(cháng)到令人畏懼的地步。”

　　究其原因，是因為今天的天文學(xué)就像其他物理學(xué)分支一樣，愈來(lái)愈傾向以復雜的數學(xué)公式來(lái)描述。自17世紀始，抽象的數學(xué)邏輯，最終讓科學(xué)超越了初級的力學(xué)，也讓科學(xué)超越了人的直覺(jué)經(jīng)驗�，F代物理學(xué)的大部分內容已經(jīng)超越了我們的經(jīng)驗世界。從日常經(jīng)驗出發(fā)，任何一個(gè)人想正確想象大爆炸、奇點(diǎn)等概念都是不可能的。

　　這給科普工作者造成了難度，要向一個(gè)沒(méi)有高等數學(xué)基礎的普通人解釋這些概念，需要花費的功夫是難以想象的。“我們希望天文能離大眾近些、更近些……”上海天文臺的趙東海博士在接受記者采訪(fǎng)時(shí)曾經(jīng)表達過(guò)自己的愿望，他所在的馬普小組，在宇宙暗物質(zhì)研究中處于國際領(lǐng)先地位。“我們一直在尋找途徑，把前沿理論傳達給大眾。希望媒體能很好的充當這個(gè)中介，讓更多的人認識我們所處的宇宙。”