冥王踪迹何处寻

1846年，亚当斯和勒维耶两位青年天文学家在笔尖下计算发现了海王星；从1850年开始，科学家们开始讨论海王星以外是否还有一颗未知的大行星在运行。天文学家们发现天王星和海王星的实际运行轨迹同万有引力定律求得的理论轨道之间存在了微小差异，从而提出这个问题并试图解决这个问题。洛维尔等人详细地计算出这颗行星运行的轨道和位置，但由于轨道的偏离值实在太小，加上当时的观测条件和手段没有今天这样先进，人们不可能像发现海王星那样比较准确地预测这颗未知行星的位置。到20世纪20年代末为止，冥王星是最后发现的距离太阳最遥远、体积最小的一颗行星，虽经长期努力，寻找这颗未知行星的工作一直没有取得任何进展。

20世纪初，美国天文学家皮克林极力主张用照相机进行新的寻找工作，为后人发现天王星提供了切实可行的科学方法。当一项科学研究工作在取得成功的条件将成熟时，方法就显得特别重要。不久，德国的一家仪器公司研制成功了一种闪视比较仪，为发现冥王星提供了高效率的科学观测工具。

汤博是一位自学成才的天文学家。1906年，他生于美国一个贫寒的农民家庭，从小就对天文学产生了浓厚的兴趣。12岁时，汤博用简陋的材料制成了一架小型望远镜，显露了出色的天文学才能。由于家境贫寒，父亲无力供他上大学，因此，汤博只好自学了各种天文学知识。关于火星的研究和对于未知行星研究这两大难题，促使他决心攻克这座科学的堡垒。从此，他每天晚上对火星等行星进行观测，记录观测数据。1929年1月，汤博到洛维尔天文台工作，正式开始研究和寻找未知的行星。洛维尔天文台得天独厚的观测条件和手段，给汤博提供了良好的物质条件。

1929年3月，汤博使用一台13英寸反光照相仪对选定的天区进行拍摄，几天之中，连续两次拍摄同一天区。汤博设想：如果未知行星被拍摄到底片上，它在两张底片上的位置就要发生微小的变化，只要找到这一变化位置的星点，就可以发现未知行星。实际上，要在浩瀚的恒星海洋里寻找它是非常困难的，加上当时洛维尔等人计算的未知行星的位置不太准确，所以必须沿着整个黄道带搜索，必须有计划地、系统地拍摄若干张底片。每一张底片中都有几万乃至几十万个星点，要逐个核实每个星点是否发生了变化，确实是一件非常艰苦的任务。

汤博表现出了良好的素质，他以坚忍不拔的毅力，耐心地向前迈进。他日复一日地拍摄，核对照片，每天校核六七个小时，但还是一无所获。到1930年1月，整整1年时间，汤博校核完金牛星座附近天区照片，花费了巨大的精力和心血，仍然一无所获。汤博没有失去信心，他又开始拍摄双子星座的照片。这个天区的星数也有四十多万个。1个月过后的2月18日下午4时，汤博在双子星座δ星系东面2/3度处突然查到了一个十五等星的星点在来回跳动，它在两张相隔6天拍摄的照片上移动了三四毫米。这不是一般的平常的小行星的图像，很可能是他梦寐以求的那颗未知行星。汤博在欣喜之余，并没有立即宣布他的发现，而是以一个科学家严谨认真的科学态度，又连续拍摄了双子星座的照片，密切注视着它的变化。最后，他确认它就是人们苦苦寻找了80多年之久的未知行星——冥王星。

1930年3月13日，汤博正式向外界宣布发现了冥王星。这一年，他年仅24岁。一夜之间，汤博成了伟大的科学家。经过准确计算，冥王星绕太阳旋转周期是247.3年，自转周期是6天9小时，距太阳的平均距离是地球距太阳距离的39.4倍。冥王星的发现使太阳系的范围向外扩展了大约14亿千米。

多少有些遗憾的是，因为冥王星太小，所以世界天文学组织已经在2008年宣布，一直被作为太阳系第九颗行星的冥王星，不再作为太阳系的第九颗行星，而只是一颗矮行星。但汤博发现冥王星的伟大功绩是不可否认的。

和其他一些对科学做出贡献的科学家一样，汤博的成功非常具有代表性。首先，汤博是一位自学成才的科学家。由于家境贫寒，因此，他没有机会进入大学系统地学习，其坚忍不拔的毅力和顽强不屈的精神，加上从小就对天文学有着浓厚的兴趣，为他日后可能在天文学方面取得成功奠定了客观基础。天文学有其内在规律，但这门科学又与其他学科不同，没有办法直接接触星体，在浩如烟海的群星中要找出一颗从未遇到过的新行星其难度是可想而知的。许多有学问、有知识的天文学家都未能发现冥王星，却让一位24岁的靠自学成才的年轻人捷足先登。如果汤博不掌握当时天文学的全部知识，则要发现冥王星是根本不可能的。发现冥王星对一个自学成才的青年人来说无疑是最好的报偿。

第二，汤博具有锲而不舍的精神。拍摄照片校核照片，是一项枯燥无味的工作，而且，校核照片必须非常仔细认真。使用闪视比较仪，一次只能校核十几个星点，汤博要把照片划分为成千上万个小区，确信在某一小区确实没有跳动的星点之后，才能校核下一小区的星点，任何一点哪怕是微小的疏忽都可能导致前功尽弃。要日复一日周而复始地校核照片，没有超人的毅力和耐心是不可能成功的，这也是其他许多人望而却步不能取得成功的原因。汤博怀着必胜的信念，也经历了一次次貌似成功的喜悦，终于在双子星座天区之内找到了这颗80多年来人们日夜寻找的未知行星。

第三，汤博使用了先进的观测仪器和正确的方法。科学的发展历史告诉我们，目标一经确定，就要看进行科学观察和实验的方法手段。尤其是天文学，人们不可能身临其境去亲自探测行星和天体的奥秘，必须采用先进的科学方法和手段。汤博采用了照相法，向成功迈出了坚实的第一步；然后在校核照片时，又使用了当时最先进的观测仪器——闪视比较仪，就是把两张同一天区的照片左右并排放在观察镜下，轻轻地操作杠杆，变换一个小镜子的位置，就可以提高观察镜，人先后看到的图像放大率和放置方法完全一致。如果两张照片上都是恒星，那么变换的频率达到一定的数值，由于视觉的暂留现象，因此，通过观察镜看到的将是稳定的和单一的图像。如果两张照片上某一星点的位置有所移动，就会看到一个上下左右跳动的点。这个移动的点就是要寻找的新星。这个先进的观测仪器是有效的、可靠的，汤博正是使用了这个巧妙的观测仪器才在浩如烟海的群星之中发现了这颗未知行星的。这个划时代的伟大发现，使年轻的汤博成为一颗璀璨夺目的科学之星。