科学史上的“幽灵之星”

□ 林颐

太阳系有八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。绝大多数人都知道这个科学常识，但你知道吗？科学家们曾经花费无数心力，在很长的一段时间里，努力寻找一颗假想的太阳系行星，它被命名为“祝融星”。

《追捕祝融星》一书重新揭开祝融星的身世，祝融星曾经让全世界的天文爱好者痴迷，很多宇宙学家宣称找到了它，结果发现都是空欢喜，它就像薛定谔的猫，在那里，或不在那里；被看到，或没被看到，最后，它存在的可能性，被爱因斯坦终结，被历史尘封。

1915年11月18日，爱因斯坦在普鲁士科学院公布了他的引力理论。他花了十多年的时间才为引力问题找到了满意的答案，并推导出了一组方程，可以描述质量和能量如何弯曲空间以及如何在弯曲的空间中运动。

爱因斯坦理论精确地预言了水星的轨道运动。怎样解释水星轨道近日点每世纪43角秒的神秘进动呢？根据牛顿理论，海王星的发现者、法国19世纪天文学家勒威耶认为水星附近存在一个未被发现的行星“祝融星”。可是，许多年过去了，祝融星到底在哪儿呢？

人们为什么坚信“祝融星”是存在的呢？这就要从万有引力定律讲起。牛顿建立了一个“牢不可破的世界秩序”。当牛顿发现万有引力定律并提出运动三定律之后，在后来的大约两百五十年时间里，牛顿理论始终是物理学家和天文学家认识世界的主要依据。牛顿理论似乎完美地解释了科学家们眼中的所有天体运动。然而，唯一不和谐的，就是水星。牛顿的后继者在“祝融星”上陷入了僵局。19世纪长时间、广范围的天文学观测始终无法捕捉这颗神秘的“幽灵之星”，这是否意味着，牛顿也是会出错？牛顿理论并非那么无坚不摧？

直到爱因斯坦，才找到了“重构宇宙”的新方法。牛顿所理解的宇宙是一个固定的巨大舞台，行星、彗星等天体都是有序地运行。无论天体怎样运动，空间都固定不变，而且不可改变。但在爱因斯坦的理论中，空间的可塑性要强得多。爱因斯坦描摹出一个引力理论的轮廓，在其中，宇宙中所有的物质、所有的粒子、所有的能量都对它的结构有影响：时空被物质和能量压弯了，引力场实际上是一个弯曲的时空。

爱因斯坦相对论的论据之一，就是关于水星的计算。太阳因其巨大的质量而使时空发生了凹陷，水星在恒星的引力场的紧密包围中，进行扭曲的、四维的曲线运动，并不需要一大块物质才能解释水星的轨道。于是，假设里的“祝融星”，就在那一天，在爱因斯坦的演讲里，消失了，再也没有存在的必要了，它注定要被忘记，被抛弃。

美国科普作家托马斯·利文森讲述的祝融星的故事，仍有着恒久的意义。牛顿是伟大的，爱因斯坦也是伟大的，后者的伟大并不否认前者的成就。他们也都有各自的局限，在爱因斯坦之后，20世纪宇宙学的迅猛发展，让爱因斯坦也成为了“过去”的代名词。这就是科学的残酷，科学发现从来都是集体的沉淀，是站在“巨人肩膀”上的成果。对所有前辈都不可盲目崇拜，所有理论都需要事实验证，如此，科学才成为科学。

《追捕祝融星》

[美] 托马斯·利文森 著

民主与建设出版社

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