科学史评话_行星传奇

很高兴的告诉大家，我的新书《柔软的宇宙》已经全面上架，可以在各大网上书店和地面店买到了，比如当当、京东、亚马逊、天猫等等。这本书是根据《宇宙大爆炸》系列音频为蓝本，扩充了不少内容写成的。主要讲述的是相对论的历史，以及相对论下的几个蛋，比如黑洞、虫洞、宇宙大爆炸之类的，主要是从科学史方面说的。这是我第一次出书，心里多少有些忐忑，我不知道有没有人买账，也不知道能卖出去多少。我知道科普类书籍是远远比不上心灵鸡汤之类的书籍流行，也比不上小鲜肉的书热门。我不知道在这个鸡汤横行的时代，在这个小鲜肉大IP热卖的时代，我们这种认真传播科学精神的人到底有没有市场。但我仍然愿意坚持我的理想，我一直认为，我国现在的理工科教育还停留在解题技巧上， 当门手艺活在教， 但洞悉事物表象后面的规律才是科学意义所在。我认为，在我们国家，缺少的不是技巧和技术，而是真正的科学精神。我愿意为传播科学精神贡献自己的一丝力量。而我也很欣喜的看到，在这个平台上，我的节目有人听，有你们，热爱科学，愿意为科学付费，愿意获取最新的科学知识，愿意用科学的眼光去看待身边的事物。我想，随着生活水平的提高，受教育程度的提高，具有科学精神的群体会持续扩大，我对此是很有信心的。至少，从你们，从听我节目的你们的身上，我看到了这一点。正是因为看到了这一点，我才敢于做出一个艰难的决定，把科普作为我下一阶段的职业。我从来没想到我会靠爬格子吃饭，也没想到向公众传播与表述科技知识会成为我的职业。人到中年，我不得不面临一个转型。过去我曾经是个会写程序的美工，我在熟悉的工作领域内还是混得如鱼得水的。但是我现在显然已经脱离了我自己过去的舒适区了，人的成长都是要挑战自己的非舒适区的，我现在也面临这样的挑战，而且是在一个非舒适的年龄段，不可避免我会有职业上的压力和经济上的压力。科普是我认为应该做，也值得去做的事业。一项事业是没办法靠一个人单打独斗去完成的。需要的是团队协作，当然也少不了经济收入的支撑。靠提供内容服务来养活自己，是我下一阶段订立的第一个小目标。我当然希望这条路不要那么崎岖，那么坎坷。作为草根科普传播者，我们只是一个在门口大声赞叹喝彩的人，希望引来更多人看到大门里的风光无限。国外的科学界是非常重视科普的，但是我国这方面做的还远远不够。我愿意为科学的传播添砖加瓦，尽自己的微薄之力。网络上很多科学类的主播也在都默默的这么做。我也不是一个人在努力。我也希望那些与我一样走上了职业化科普道路的人能走得顺畅，愿我们都能靠自己的理想和努力，清清白白的挣钱，靠知识和传播科学能够获得体面的生活，当然，这些离不开你们的支持。我希望大家能够多多支持我的新书，你会发现我的书和我的节目还是有很大区别的，书里面干货更多，硬货更多，读起来绝对让你三观尽毁脑洞大开，书里你会发现一个不一样的科学史评话，更会发现一个颠覆你常识的宇宙空间。最后，希望大家继续关注我的音频节目。有广大听友和粉丝的支持，真是一件开心的事儿。有了你们的大力支持，我才可能去创作更优质的内容，才能提供更加优质的知识服务。这里要特别提醒一下，为了给我的听众们一个更好的纪念，我跟出版社争取了两个珍藏版，一个是亲笔签名，一个是附赠两枚我自己设计的藏书票，藏书票是带有编号的科学声音丛书系列。签名版是当当网独家专售，藏书票版是京东网独家专售。因为提前预售了一个星期，抢得比较快，据出版社说签名版和藏书票版都已经数量不多了，想要的得赶紧下手，慢了就没了！最后我还是要再次感谢大家！有你们真好！谢谢啦！

其实呢，X星的传说由来已久了。当年，亚当斯和勒威耶计算出海王星的时候，不是掀起一波计算行星的热潮吗？洛威尔老爷子也是积极投身其中。他给这个未知的行星，起名字叫X星。 最近，美国路易斯安那大学拉斐特分校的两位科学家——约翰·马提斯和丹尼尔·惠特迈尔。说他们发现了一颗巨行星，起了个名字叫“幸运星”。这两个家伙自1999年起就开始涉及到这颗巨行星相关的研究啦。而今，他们发现似乎有颗行星存在于奥尔特云区域。 他们说，“幸运星”位于奥尔特星云外侧，是一颗气体巨行星，可能主要成分是氢和氦，其大气层与木星相似，存在云层、环状结构和斑点，也可能拥有卫星，表面温度是零下73摄氏度，其他仍待科学家的深入分析。 惠特迈尔对英国《独立报》表示，如真能证实它是太阳系一颗新行星，那么这将是他和同事们有生之年最为难得而重大的发现！ 但约翰·马提斯也坦承：“我们所预测的频谱并不完全确定，而在那一片领域内可能会有不计其数的信号和我们所期待的天体相似。” 在他们利用美国航空航天局（NASA）的广域红外探测器——WISE天文望远镜得到更为细致的数据之后，约两年的精确分析就可以证实“幸运星”到底存在不存在了。 从无边无际的数据库中提取出已收集的关于“幸运星”的红外数据十分艰辛。因此，马提斯认为，这项检验颇费时日，两年时间是少不了的了。 其他的天文学家们听见他们的这个说法，大多数是直晃悠脑袋。“不对不对，他们不靠谱儿”。 比如，哈佛·史密森天体物理学研究所的行星科学家马修·霍尔曼表示自己不信。虽然他没有追查马提斯和惠特迈尔的最新报告，但通过他长期对奥尔特云彗星的观测认识以及大量文献，他觉得现有证据不足以说服他认为“幸运星”会存在。 哈尔·利维森，科罗拉多州西南研究所的一位科学家，他同样也这么想的。他表示，这个统计方法有错误，不靠谱儿，不能信。 马提斯曾说，其观测到奥尔特云的特殊区域有过量彗星，因此将其归因于此处有一个巨大星体产生了巨大的引力。对此利维森表示也没什么好反驳的，但他认为能观测到这事儿恐怕有待商榷。 英格兰还有另一组人马与马提斯的发现可谓不谋而合——他们也发现了一直未曾露面的太阳系新行星。哎呀，你们发现一颗，我们也发现了一颗，双方一核对，发现根本就不是一颗，它位于太阳的另一边，和木星在同一侧。难道是第十颗大行星？且他们也用“过多的彗星”作为解释依据，可惜喊破喉咙也没人理他们。待遇差远了……

上文书说到，地球和月亮被打了个乌眼儿青。那是相当只惨那。 那到底有多惨啊？ 1  形成22000个或以上直径多于20公里的撞击坑； 2  形成约40个直径约1000公里的撞击盆地； 3  形成几个直径约5000公里的撞击盆地；及 4  约每100年造成严重的环境破坏。 惨到这个份儿上，显然对生物的生存是不利的。我们现在怀疑正是一颗小行星或者彗星撞了地球，导致了恐龙的灭绝。 有一天，恐龙们还在地球乐园中无忧无虑地尽情吃喝，突然天空中出现了一道刺眼的白光，一颗直径10公里相当于一座中等城市般大的巨石从天而降。那是一颗小行星，它以每秒40公里的速度一头撞进大海，在海底撞出一个巨大的深坑，海水被迅速气化，蒸气向高空喷射达数万米，随即掀起的海啸高达5公里，并以极快的速度扩散，冲天大水横扫着陆地上的一切，汹涌的巨浪席卷地球表面后会合于撞击点的背面一端，在那里巨大的海水力量引发了德干高原强烈的火山喷发，同时使地球板块的运动方向发生了改变。 然后烟尘遮天蔽日N年之久，然后庞然大物就都没饭吃了，然后就GAME OVER了。当然了这只是一种假说，科学界还没有接受这种说法。但是对于一颗小行星或者彗星撞击地面的后果，那是描述的很清晰的。6500万年前，要是有这么一回，的确很够地球受的。好在是6500万年之内到现在也没碰上第二次。可是你想想，后期重轰炸期的时候，可是平均100年碰上一次，那还了得？其实也很容易想象，武林高手遭人用暗器群殴，被打的口吐鲜血，高喊“谁能比我惨……”

随着木星慢慢长大，吃的越来越多。质量也越来越大，当它跨过了引力的门槛儿，能够吸引那些稀薄的气体了。它也就开始了快速成长期。周围那些稀薄的氢气氦气都被它吸引过来，木星就开始发疯一样狂涨。沿着他的轨道，他把气体尘埃吃了个干净。只用了1000年，他的质量就上涨到了150个地球。太阳系除了太阳以外，其他的天体加起来，也不够木星的分量。害的后边的土星大喊啊：“大哥，你给我留点儿吧！” ……

1961年的夏天，英国曼彻斯特的街道上人头攒动。大批的民众聚集在大路两边，冒着瓢泼大雨等候着一个人的到来。这个人乘坐的敞篷车缓缓驶过，无数的孩子跟在车后奔跑，他们今天干脆就就逃学了。老师们也无心在课堂里面安静的讲课，干脆带着孩子们把课堂搬到了大街上。无数人争先恐后和敞篷车上的这个年轻人握手。仿佛他们看见了心目中最崇敬的偶像。 这个英俊的小伙子是谁？披头士？不是吧，披头士1962年才发了第一首单曲，1663年才发了第一张专辑引起轰动？况且他们是哥四个，不会单独行动。要么是1961年1月就任的美国总统肯尼迪？那可是个出名的大帅哥。也不是，人家在白宫好好的上班呢。拿这个人到底是谁呢？ 他就是第一个进入太空轨道飞行的苏联空军少校——尤里加加林。三个月前，他刚刚搭乘东方号进入了地球轨道。成为进入太空飞行的第一人。作为苏联官方宣传的一部分，他开始了巡游世界之旅。英国就是其中一站。加加林为了让欢送的人群赶上对他的最后一瞥，坚持不使用雨伞站在他的敞篷车内，他后来表示：“那些人为了欢送我都被雨淋湿身，我难道不该这样做吗？” 苏联火箭总设计师谢尔盖·科罗廖夫这样评价加加林：“他那迷人的微笑驱散了‘冷战’。” 加加林的确很爱笑，你看他存世的照片上也都是面带微笑的。不过大洋彼岸的美国，那可有人都快哭了。谁啊？就是前面提到的另一位大帅哥肯尼迪。刚刚就任美国总统，俄国人就来了个下马威。发射了第一艘载人飞船，还让加加林满世界溜达。敲锣打鼓到处得瑟。前一阵子，美国发的火箭老是出问题。本来想抢先发射载人太空飞行。结果紧赶慢赶还是落在了苏联后面。加加林上天三个礼拜之后，才进行了一次亚轨道飞行，飞船上去15分钟就下来了。你让美利坚合众国面子往哪儿放啊……

开普勒太空望远镜的的历史也很曲折。1992年，比尔•博鲁茨基就向nasa递交了发射太空望远镜的计划。用来探测地球大小的行星，nasa领导一看，当时就给踢回去了。因为当时太阳系外行星八字还没一撇呢。到了1996年，又有一次申请项目资助的机会。此时，他们团队已经用CCD做了光学测量，证明这种探测器应该足够精确，可以发现行星。而且在前一年已经发现了太阳系外行星，这件事不再是一件没谱儿的事儿。著名的科学家和科幻作家卡尔萨根也在为这个项目工作。他劈头盖脸的就把比尔给训了一顿，他说你起的这个倒霉名字，难怪计划给人踢回来。“地球大小内行星几率卫星”。谁听的懂啊？

我们上次讲了冥王星惨遭降级。引起了对行星的一次大讨论。冥王星只是一个普通的柯伊伯带天体，柯伊伯带是一个广大而稀疏的太阳系早期下脚料所分布的地方。短周期彗星就是以柯伊伯带为大本营的。受到大行星的扰动，那么柯伊伯带里面就会有天体不断的掉进内太阳系，形成一颗颗长尾巴彗星。那么还有一个谜团没有解开啊，长周期彗星是哪里来的呢？ 1950年，荷兰天文学家奥尔特在分析了41颗长周期彗星的轨道以后发现，它们应该是来自一个更遥远的地方。它们比柯伊伯带更加遥远，而且分布也不是盘状的，而是个对称的球状。因此这个包含了大量小天体的区域被称为奥尔特云……

国际天文联合会在布拉格开会，把冥王星给降级了，变成了矮行星。占星术士也不干了，心说也不问一声就把冥王星开除了，叫我们怎么混啊。天文学家里面也有不同意这个定义的。别拿村长不当干部啊。因为时不时有小天体跑到海王星轨道内侧啊，照理说，海王星也不算清理门户啊。社会上引起强烈反响。其他历届大会也没得到过如此的关注。不少美国人首先受不了了，老九不能走啊。他们哀叹如何对得起汤博的在天之灵啊。要知道冥王星的发现，当年在大萧条的凄风苦雨中给他们带来了一股正能量。NASA赶快安慰他们说，不要紧的，我们发射了新地平线号探测器，正在一路飞奔，冲向了冥王星和柯伊伯带。上面带了汤博5克骨灰，以告慰在天之灵。今年2015年，新地平线探测器，将会路过冥王星，苦苦追寻10年，只为了那一天的时间来仔细打量冥王星和他的好基友卡戎了。 不管我们地球上的人类如何吵吵嚷嚷，太阳系的天体仍然在井井有条的围着太阳旋转。人家是丝毫不受影响，从不会闹情绪。如果短周期彗星来自柯伊伯带，那么长周期彗星又来自何方呢？ 我们这一集留下了许多的悬念，比如太阳系外行星、褐矮星、还有长周期彗星来历之谜、后期重轰炸期等等，不要紧的，春节大家好好休息几天。等到节后大年初10，我会继续开讲，大家且听我一一道来。 祝大家新春快乐，万事如意，恭喜发财！

冥王的发现，大大扩展了人们对太阳系的认识，原来太阳系的行星可以在那么遥远的地方存在。汤博也因此名声大躁。不过汤博只是个高中生农民工啊，他迫切需要到大学深造，系统的学习天文学。名气大了也有好处，他获得了堪萨斯大学的奖学金，因此可以去深造了。1936年他获得了学士学位，1939年他获得了硕士学位。他在大学想选修一门天文学入门的课程，结果主讲老师不让他选，因为能够发现行星的人，怎么可从入门课学起呢？这不是混学分吗！这个汤博还是世界上最早发现UFO的天文学家。1948年汤博就说他在新墨西哥州看到6~8个长方形光点儿。前一年1947年刚刚发生了新墨西哥州罗斯威尔事件，看来对他影响不小。他也在行星领域继续艰苦的搜索着。不过他再没有啥贡献超过发现冥王星了……

1906年的2月4日伊利诺伊州，一个小男孩出生了，后来随着父亲搬家去了堪萨斯州。堪萨斯地理位置是在美国本土的正中心，那是个有着一望无际大草原的农业州。全州80%的土地是农场。不用问，这个小男孩他们家，搞了几块地当起了农民。受他叔叔影响，这孩子从小喜欢上了天文，很想当个天文学家。无奈家里穷，那时候有没有计划生育，他兄弟姐妹6个。家里负担自然是不轻。就像很多中国农村家庭一样，上完了高中，这个孩子就回家帮工种地了。不过这个孩子很喜欢天文学，又没有望远镜，那就只好自己动手做了。他就用废弃的玻璃木板之类的自己做了两架望远镜。口径还不小，一口是7寸一口是9寸。如果安安静静的，就这么长大，也许他就会仅仅是个爱好天文学的农民。一场灾难改变了他的人生轨迹……

阿果拉怒了，不仅仅是阿果拉，整个法国学界都怒了。10月19日，巴黎天文台台长阿拉果在巴黎科学院的会议上发表了声援勒维耶，讨伐艾里、小赫歇耳及查利斯的檄文。在这篇檄文中，阿拉果大量援引了艾里等人写给法国天文学家的信件，指出其相互矛盾之处，并痛斥英国人的卑劣企图。阿拉果在檄文的最后情绪激昂地指出：在每一双公正的眼睛里，这一发现都仍将是法国科学院的辉煌成就，也将是让子孙后代景仰的最高贵的法国荣誉。舆论界也不甘寂寞，这事儿闹的满城风雨。全法国都沸沸扬扬的。 英国天文界也坐不住了，阿果拉的文章一曝光，那么艾里和法国天文学家的通信就全都大白于天下了。英国的这些天文学家也是火冒三丈。艾里你这个倒霉蛋儿，你怎么不说出来呢？你为啥就一个人闷在肚子里？你没空观测，不代表别人也没空，你不感兴趣不代表别人也不感兴趣。说吧，亚当斯去找你，你为啥不见呢，你吃午饭怎么到下午四点钟才吃？艾里说那是他医生建议的。大家又问，那你为啥不给亚当斯及时回信呢？艾里说，他老婆生第九个孩子，他要照顾，没空。看来计划生育很重要啊。而且，他手下一个职员卷入一桩谋杀案，弄得他手忙脚乱。 要说艾里还是算有些客观原因，那么查理斯就罪无可恕。它作为职业天文学家，如此轻率，如此不仔细。这是无论如何也说不过去了。他的同胞都说他，“查理斯是不朽的，因为失败而不朽”……

查理斯怎么不回信呢？原来查理斯跑出去度假了，人家压根儿就没在家。那年头也没有电话也没有手机。一旦外出，那就联系不上了。 7月18日，查利斯终于回到了剑桥天文台，他立刻给艾里回了信，表示将尽快展开观测。艾里随即给查利斯提供了一个以勒维耶和亚当斯的计算结果为中心，东西范围30°，南北范围10°的区域作为搜索范围。他说他尽快，足足等了10天才开始观测。因此说，最奇葩的就是一个拖延症患者去催促另一个拖延症患者。他当然跟亚当斯说了，他要开始搜索新行星了。亚当斯当然很高兴，立刻提供了他一批新的数据。两个人离得近就是有好处，不用来回写信，也不存在互相找不着的问题。反正这个艾里和查理斯两个人拖拖拉拉的，已经耗了一个月了。一直到7月29号晚上，才开始观测……

上文说到，亚当斯到格林威治去拜访艾里台长，艾里台长没在家。去法国开会了。扑了个空，那么留下推荐信，回了剑桥。艾里回来，也回了信，说对亚当斯的计算感兴趣。希望两个人以后能建立通信联系。其实也就是互相关注（互粉）一下。亚当斯，一听说艾里回来了，马上收拾一下，再度拜访。哪知道艾里又不在家。不过这回不是出远门儿，而是上街遛弯儿去了。亚当斯把自己的计算结果交给了看门儿的。然后就出去溜了。等会儿再来。过了一会儿，这回来再次拜访艾里，看门儿的回答，艾里正在吃饭，不见客。英国人要不说怎么是老派绅士风度呢。干啥事儿慢条斯理，那么从容镇定，那么不紧不慢，凡事讲规矩。这回是亚当斯等不及了，立刻扭头返回了剑桥大学……

天文学家和数学家们，已经招数用尽了，天王星仍然是一再出轨。只剩下一招还没有用过，这一招使出来必定是惊世骇俗，惊天动地。 这一招是啥呢？那就是假定，天王星圈圈外面，还有一个大行星在干扰着天王星的轨道，使得在发现天王星的半个世纪呢，使得天王星屡屡出轨。其实很多人乱猜也能想到这个结果。但那时跟系统性的去想，那是两码事。这事儿也就搁下了，毕竟各大天文台日常工作也安排的很紧张，这种有一搭没一搭的疯狂想法也就暂时放在了一边儿，一直到1835年的到来。 1835年的11月，著名的哈雷彗星经过了将近76年的长途跋涉，重新回到了近日点。天文爱好者和天文学家们共同迎来了一次盛况空前的天文观测热潮。就在万众争睹这个多数人一生只有一次机会能用肉眼看到的美丽彗星时，天文学家们却注意到了一个小小的细节：那就是哈雷彗星回到近日点的时间比预期的晚了一天。一个长达76年的漫长约会只晚了区区一天，算得上是极度守时了，但天文学家们的敏锐目光并未放过这个细小的偏差。法国天文学家瓦尔兹(Benjamin Valz)和德国天文学家尼古拉(Friedrich Bernhard Nicolai)几乎同时提出了一个假设，那就是哈雷彗星的晚点有可能是受一颗位于天王星轨道之外的新行星的引力干扰所致。由于当时天王星出轨之谜早已传得沸沸扬扬，瓦尔兹进一步猜测这颗未知行星有可能也是致使天王星出轨的肇事者，这便是天王星出轨之谜的新行星假设……

正当人们为谷神星感到困惑的时候， 更大的麻烦出现了： 1802 年 3 月 28 日 - 距离谷神星被重新发现仅仅过了三个多月 - 与扎克几乎同时找回谷神星的奥伯斯在试图观测谷神星的时候， 意外地发现了另外一颗移动的星星。 这个天体后来被他称为派勒斯 (Pallas)， 这是希腊神话中的智慧女神 - 也叫雅典娜 (Athena)。 在中文中， 这一天体被称为智神星。 数学王子高斯计算了它的轨道，发现，这个智神星和先前发现的谷神星那是一对好基友啊，两个家伙共用一个轨道。大神赫歇尔发话了，这两个家伙太小了，不能叫行星，应该叫“小行星”。两年之后又发现了一颗行星，很快被命名为婚神星。这下好从二人转变小三了，有凑满一桌麻将的趋势。而且它的轨道也在火星和木星之间。这下大家都接受了赫歇尔的说法，这几个家伙看来都不够大行星的门槛，不得不命名为小行星……

一颗自十七世纪末以来就被反复观测过的六等星竟会是太阳系的第七大行星，赫歇耳的这一发现不仅一举击碎了太阳系行星数目亘古不变的神话，而且激起了人们对寻找太阳系疆界的极大兴趣。“新行星”这一概念几乎在一夜间就从被人遗忘的垃圾股变成了万众瞩目的积优股，引发了天文学家们极大的热情。 可星海茫茫，到哪里去寻找新行星呢？难道要再象赫歇耳一样来一次巡天偶得？幸运的是，太阳系行星的分布就象地球上居民的分布，有一定的规律可循。其中最显著的规律就是行星轨道大都分布在黄道面(即地球的公转轨道平面)附近。这表明，只需在黄道面附近寻找。更幸运的是，行星的分布似乎还有着进一步的规律，这规律帮了天文学家们的大忙。

1781年3月13日夜晚10点到11点之间，赫歇耳的望远镜指向了位于金牛座与双子座之间的一小片天区。在望远镜的视野里，一个视星等在6左右，略带圆面的新天体引起了赫歇耳的注意。那会是一个什么天体呢？ 由于恒星是不会在望远镜里留下圆面的，因此这一天体不象是恒星。为了证实这一点，赫歇耳更换了望远镜的镜片，将放大倍率由巡天观测所用的227倍增加到460倍，尔后又进一步增加到932倍，结果发现这个天体的线度按比例地放大了。毫无疑问，这样的天体绝不可能是恒星，恒星哪怕在更大的放大倍率下也只会是一个亮点，而不会呈现出圆面。那么，它究竟是一个什么天体呢？

很多故事都会用 “很久很久以前” 作为开始， 仿佛久远的年代是成就一个好故事的要素。 现在让我们也从 “很久很久以前” 开始， 来讲述人类寻找太阳系疆界的故事吧。很多故事都会用 很多故事都会用 很多故事都会用 很多故事都会用 很多故事都会用 很多故事都会用 很多故事都会用 “很久以前 很久以前 很久以前 很久以前 很久以前 很久以前 ” 作为开始， 作为开始， 作为开始， 作为开始， 作为开始， 仿佛久远的年代是成 仿佛久远的年代是成 仿佛久远的年代是成 仿佛久远的年代是成 仿佛久远的年代是成 仿佛久远的年代是成 仿佛久远的年代是成 仿佛久远的年代是成 仿佛久远的年代是成 就一个好故事的要素。 就一个好故事的要素。 就一个好故事的要素。 现在让我们也从 现在让我们也从 “很久以前” “很久以前” 开始， 开始， 来 讲述人类寻找太阳系疆界的故事吧。 讲述人类寻找太阳系疆界的故事吧。 讲述人类寻找太阳系疆界的故事吧……