人类是怎样发现第一颗小行星的？

邢强

神秘的公式

这一切要从251年前说起了。公元1766年，毕业于莱比锡大学的提丢斯已经是德国维滕贝格大学的教授了。有一天，他在草稿纸上写下金星、火星、木星和土星的轨道数据，对数学非常敏感的他左看右看，总感觉这些数据背后有规律存在。他把这些行星到太阳的距离列成了表格，但是没能给出详细的公式。

后来，比提丢斯小18岁的柏林天文台台长约翰·波特发现了这个表格，仔细看了很多遍，突然灵感迸发，找到了其中的规律！

于是，著名的提丢斯一波特定则就这样诞生了。这个定则实际上是描述太阳系内各大行星到太阳距离的一个经验公式。

这个公式到底靠不靠谱呢？必须要靠实践来验证。

代入之后，计算得到水星到太阳的平均距离为04个天文单位。而实测值为多少呢？是0.3871个天文单位，误差仅为3.33%。金星到太阳的距离为0.7个天文单位，而实测值为0.7233个天文单位。火星的公式值为1.6.而实测值为1.5237。

但是，当我们在暗自惊叹大自然居然能够如此有趣的时候，继续带入公式计算的话，就会迷惑了……

震惊世界的发现

按公式计算，在火星以外，会有一个到太阳距离为2.8个天文单位的行星，但是当时并未发现这个行星。于是，波特给出了一则神秘的预言：

在距离太阳2.8个和19.6个天文单位的地方，会分别有2颗尚未被人类发现的行星！

这个预言会不会被现实印证呢？远在德国，有一位不同寻常的音乐家——威廉·赫歇尔爵士。他和妹妹有一大爱好，就是手工打磨镜片，制作天文望远镜并观测太空。凭借对音乐的直觉，他相信行星的轨道分布就像音符那样，能满足提丢斯·波特定则。1781年3月13日，威廉·赫歇尔宣布发现天王星，进一步拓展了人类的认知边界。

而对天王星轨道的测定结果令世人惊讶了。天王星到太阳的实测平均距离为19.2184，而波特给出的预言中，这个值是19.6，误差只有1.986%！

人们疯狂了！预言里提到的第一颗星星被发现了！

于是，距离太阳仅2.8个天文单位，位于火星和木星之间的那颗行星就成了世界各地天文学家和天文爱好者争先恐后搜寻的目标，谁会摘下这个果实，名垂青史呢？

幸运女神到来了！

18世纪末，欧洲的天文学家们组织了人类历史上第一次大规模天文学会议。会上，大家讨论了对“幽灵”行星的看法，并且自发组成了24个观测小组。

然而，没等到这24个汇集了著名天文学家的庞大观测团队有所发现，在19世纪的第一天，也就是1801年1月1日，在地中海的西西里岛上，命运女神降临了。

这个幸运儿是一位数学教授，皮亚齐神父。他原本受斐迪南国王之命，绘制精确的西西里岛地图，并成了当地天文台的台长。一天晚上，皮亚齐神父用天文望远镜看到了一颗在星图上没有标注过的新星。但是有意思的是，这颗新星居然在缓缓移动。

55岁的皮亚齐神父感叹自己已经上了年纪，眼睛不好用了，就去休息了。在第二天，皮亞齐神父又发现了那颗星，而且仍然在移动。之后连续多天，那颗星的情况依然如此。

皮亚齐神父这才意识到，他没有眼花，这并不是一颗在天空中保持相对位置不变的恒星，而是一种类似彗星但运行速度要慢得多的天体。

他不知道，当时欧洲的科学家们有多么渴望发现那颗距离太阳2.8个天文单位的“幽灵”行星。

最终，皮亚齐神父公布了他的发现，并且将这个天体命名为谷神星。根据数学家高斯的计算，谷神星到太阳的距离为2.77个天文单位，与波特预言的2.8个天文单位仅有1.083%的误差！第一颗小行星就这样被发现了。