利用生物與礦藏的上述特殊關係,加拿大科學家還別出心裁,坐著飛機“走馬觀花”地去探礦。因為有些植物在吸收了金屬礦物元素之後,會形成金屬有機物,並通過葉片、花粉排出植物體外,這些金屬有機物微料隨風飄到空中,被飛機上的儀器捕獲後,就知道當地地下有什麼金屬礦藏了。
利用植物探礦也是中國人首先發明的。美國學者坦普爾在《中國:發明的國度——中國科學技術史》中說:“生長在某一地區的植物群落,與該地區所蘊藏的礦物之間存在著一定的聯係,中國人民是最早注意和利用這種關係的民族。”這一發明的時間可從記載有植物探礦的《山海經》、《文子》中得知,時間大約是在公元前五六百年。而外國發明這一方法比中國約晚2 000年。約1600年,英國托馬斯·查洛納(Thomas Challoner)爵士和他的堂兄查洛納,在英國約克郡吉斯馬勒的貝爾曼銀行以前的地產上,看見櫟樹葉的色調比其他地方的更深、樹枝更伸展、樹幹更矮小健壯,幾乎沒有樹液、沒有深的根等異常情況,發現了第一個鋁礦。這些內容,記載於約克郡大教堂的一份手稿之中。
誤算引出的發現
美國學者A·P·弗倫奇指出,“1930年發現冥王星”,是按牛頓力學的“推算來確定望遠鏡的指向去尋找新星”而發現的。許多資料也有類似的說法。事實果真如此嗎?
20世紀初,美國天文學家H·W·皮克林和P·洛厄爾根據天王星和海王星的攝動進行分析和用牛頓運動規律進行計算後,預言海王星以外還存在一顆未知行星。1919年,美國天文學家M·哈馬孫根據這一計算的位置進行照相搜索,結果一無所獲。從1905年開始,洛厄爾組織過他在1894年於亞利桑拿州弗拉格斯塔夫建立的私人天文台人員,對該行星進行搜索,但直至他1916年去世時,也未能如願發現。1929年,洛厄爾天文台又製造了一架更大的天文望遠鏡,專門用來尋找這個預言存在,但20多年仍未找到的行星。1930年2月18日,該天文台的C·W·湯博(1907~1997)在大約同前述預言位置相差約5°的天區的照片上,終於發現了這顆行星。這就是冥王星發現的簡單經過,也是弗倫奇等看法的“依據”。
可是,後來美國E·W·布朗等天體力學家和其他天文學家指出,冥王星的質量太小——僅為九大行星中倒數第二小的水星質量的二十幾分之一,或約為海王星質量的1/7 000,或天王星質量的1/6 000,不足以產生當初皮克林和洛厄爾預言的它對比它大幾千倍的海王星和天王星的較大攝動。換句話說,是計算導致冥王星的偶然發現,而計算本身則是錯誤的。由此可見,冥王星的發現,是偶然計算錯誤引出的偶然巧合而發現的。
在冥王星的搜尋過程中,還發生過一次有趣的偶然事件。前述哈馬孫所攝照片上本應攝得冥王星,但由於它的像正好位於照相底片乳膠上的一條小裂縫中,導致其未被發現。由於膠片上的這一小疵,竟使這一天體的發現被推遲了11年!
那人們為什麼用計算來預言未知天體的位置和存在而發現它呢?這卻不是偶然的。
1705年,英國哈雷在《彗星天文學論說》中用牛頓萬有引力定律,算出後人以其姓氏命名的彗星將於1758年底或1759年初回歸,並推斷1531年阿皮安、1607年隆哥蒙坦斯、1682年開普勒等發現的彗星都是將要回歸的這一顆。但1758年底,彗星並未回歸。這使望眼欲穿的天文學家們大失所望,並使萬有引力定律麵臨嚴峻的考驗。不過,法國數學家克萊羅細算了哈雷彗星回歸的時間後指出,未在哈雷預言的時間內回歸的原因是其他行星對它的攝動所致。他還預言這個彗星將於1859年4月13日通過近日點,其時間誤差約一個月。1859年3月12日,它果然通過了近日點。不過,哈雷的預言也是近似準確的。雖然1758年底尚未回歸,但它卻在接近回歸點的途中不遠處:1758年12月25日(聖誕節)夜,德國一位業餘天文觀象者、農民約翰·帕尼茨在夜觀天象時發現了這顆彗星。這是用萬有引力定律預測天體運行取得成功的第一個例子。
後來,人們又發現天王星軌道的理論值與實際值不符,人們猜測這是它附近有一顆未知行星對它作用的結果。經過兩年計算,英國劍橋大學學生J·C·亞當斯於1845年10月21日將它用萬有引力定律計算的結果,通知了格林尼治天文台的皇家天文台長愛勒,但愛勒不相信計算可以找到行星而拒絕發表和觀測。
比起亞當斯更幸運的是法國U·J·J勒威烈。他的計算結果於1846年9月18日用信件通知柏林天文台台長伽勒:“請把你們的望遠鏡指向黃經326°處寶瓶座內的黃道一點上,您就將在離此點約10°的區域內順利發現一顆明顯的新星,它的亮度約近9等……”伽勒就在他收到信的當天——1846年9月23日晚上,用天文望遠鏡在勒威烈預言那點附近52′處發現了這顆新星,這就是海王星。這是又一個用萬有引力定律預測的天體。