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波特定律
且让我们先看一组奇特的数字:
3,6,12,24,48,96--每个数字恰好是前一个数字的2倍,这是个等比数列。
如果把0加在这组数列的最前面,我们再做一个简单的运算:每个数加上4,然后再除以10,就得出另一组数字:
0.4, 0.7, 1.0, 1.6, 2.8, 5.2, 10.0--这就是各行星与太阳之间的平均距离,单位是天文单位(日地平均距离149,597,870公里)
1766年,普鲁士天文学家约翰·提丢斯(1729-1796)推导出了用天文单位来计算从太阳到行星距离的公式。(AU即天文单位。1个天文单位等于从太阳到地球的距离,即149,597,870公里或92,955,730英里)。该公式于1772年被德国天文学家约翰·波特(1747-1826)公诸于众。该公式用字母D表示从太阳到某一行星的距离,用N表示下列顺序中的数字之一:0,3,6,12,24,48,96,192,用序列中的第一个数字算出距太阳最近的行星──水星的距离,再用第二个数字算出相邻的金星的距离,依此类推。计算时需将N置换成序列中的一个适当的数字,加4之后的和除以10,即D=(N+4)AU/10。
行星 数列 推算出的距离 实际的距离
水星 0 0.4 0.39
金星 3 0.7 0.72
地球 6 1 1
火星 12 1.6 1.52
小行星带 24 2.8 1.7到4.0(中点=2.85)
木星 48 5.2 5.2
土星 96 10 10
天王星 192 19.6 19.6
海王星 - - 30.05
冥王星 384 38.8 39.44
发现:
在推导出这个公式的时候,人们只发现了水星、金星、火星、木星及土星,这就留下了2.8、19.6及38.8这三个空余的D值。1781年天王星的发现正好与D值19.6相吻合,于是天文学家们开始在火星与木星之间查找一个尚未被发现的、距离为2.8AU的行星。1801年意大利天文学家吉斯皮·比亚兹(1749-1826)发现了小行星带的第一个成员──谷神星,1929年发现的冥王星与其它行星相比,其D值有所误差,而对于海王星来说,这个公式则完全失效。 |
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