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1766年,德國天文學家提丟斯(Titius, Johann Daniel)提出了關於太陽與行星距離的定則:

有0、3、6、12、24、28這樣一組數字,每個數字加上4再除以10就可以得到一組新的數字。

那就是0.4、0.7、1、1.6、2.8、5.2,通項公式為:M=0.3×2^(n-1)+0.4,(n=﹣∞,1,2,3…),這些數字與每個行星和太陽之間的距離(單位:天文單位)近似。但當時並沒有引起人們的注意。

直到1772年,另一位德國天文學家約翰·波得(Johann Elert Bode)將其發表後才引起天文學家們的注意。這就是著名的提丟斯—波得定則。

水星距離太陽0.4個天文單位;金星距離太陽0.7個天文單位;地球距離太陽1個天文單位;火星距離太陽1.6個天文單位;都一一詮釋了這組數字的神奇。根據定則,第五顆行星應該在2.8個天文單位處,但一直沒有被發現。當時發現最遠的行星是土星,而木星和土星分別與太陽的平均距離為,5.2個天文單位和9.5個天文單位,根據定則這兩顆行星同樣滿足這個規律。

1781年,英國天文學家弗里德里希·威廉·赫歇爾(Friedrich Wilhelm Herschel)發現了天王星,一下將太陽系的行星數量擴大到了第七顆,同樣天王星與太陽的平均距離19.2個天文單位也是符合這個定則的。對於這個太陽系數學模型,使得人們更加堅信2.8個天文單位處也存在著一顆行星。

1801年1月1日,義大利天文學家朱塞普·皮亞齊(GiuseppePiazzi),在系統觀測恆星的過程中偶然看見Taurus中一顆星,正好位於提丟斯—波得定則中的2.8個天文單位處。他把這件事寫信告訴波得,但在測定這顆星的軌道之前,皮亞齊病了。而當他回到望遠鏡旁的時候,這個天體離太陽太近而無法觀測。

之後德國數學家高斯(Johann Carl Friedrich Gauss) 想如果天文學家找不到,那麼是否可以用數學的方法去尋找呢?於是推出了一個計算天體軌道的方法。軌道計算出來後,這顆行星重新被找到了,並以羅馬神話豐收女神克瑞斯(Ceres)命名為穀神星。

根據測量發現穀神星的直徑大約只有950千米,這就讓人們感到疑惑了,這麼大的空間處怎麼是這麼小的行星呢?後來天文學家在2.8個天文單位處發現了智神星,同樣很小,再後在相同的區域內又發現了第三顆婚神星和第四顆灶神星第五顆義神星。緊接著,新小行星發現的速度急速增加。

人們也改變了一開始的看法,認為這裡沒有大行星,但卻有很多小行星,到了1868年發現的小行星已經有100顆。之後有更多的小行星被發現,估計為數多達50萬顆,而且都處火星與木星之間。

這就是後來被人們發現的小行星帶,而且小行星帶的中心位置恰好就是提丟斯—波得定則的2.8個天文單位處。這些小行星本可以合成一顆大行星的,根據科學家們的研究,太陽和木星的引力是導致不能合成大行星主要原因之一。

最後給大家留了一個問題:提丟斯—波得定則曾在某時間段裡,一度遭到了質疑!是什麼原因導致質疑聲的出現呢?提示:與那個在稿紙上發現的天體有關。

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