第二章學生科普閱讀故事8
74.大學生亞當斯發現海王星
天王星被發現之後，天文學家們便展開了對天王星的觀測和計算。可是，在一次一次反反複複的觀測和計算中，科學家們發現，天王星的理論計算位置和它的實際觀測位置總是有誤差。而且這種誤差在持續不斷地擴大，在十五年的時間裏，整整擴大了六倍！
科學要求嚴謹。這麼大的誤差對於天文學家是無法容忍的。這種誤差一定是因為在計算天王星的位置時，還有某種未知的因素沒有被考慮進去。那麼，這個因素是什麼呢？既然在土星的軌道外麵找到了天王星，那麼在天王星的軌道外麵，是否也同樣還存在著一顆尚未露麵的星呢？也許正是由於這顆未知星球對天王星的吸引，才影響了天王星的運行。可是，這顆星是一顆什麼樣的星呢？它距離天王星有多遠，質量有多大，運行的軌道又如何？這一切都像謎一樣。
１８４１年七月，英國劍橋大學的一名年僅二十二歲的大學生亞當斯，在閱讀了格林尼治天文台台長的報告後，決心來解答這個難道。於是，他查閱各種資料，反複計算各個行星的軌道，運行速度，對這顆未知的神秘之星進行反複推測、思考和計算。兩年後，他計算出了這個未知星體的初步結果。又過了兩年，他研究推算出了這顆未知星體的軌道，質量和當時的位置。他把自己的計算結果寄給英國格林尼治天文台的台長，請求他用天文台的大型望遠鏡來觀測這顆行星。可是，這位台長根本就沒有認真對待亞當斯的計算結果，他不假思索地把亞當斯的計算結果束之高閣。
１８４６年，格林尼治天文台的台長又收到了當時著名天文學家勒威耶發表的論文副本，這時，他才發現勒威耶的計算結果與亞當斯的計算結果幾乎完全一致。他讓劍橋天文台的天文學家用望遠鏡搜索這顆星體，偏偏劍橋天文台的科學家們對亞當斯的計算結果將信將疑，也沒有認真對待這件事，使這位亞當斯奮鬥多年的成果就這樣付之東流。
可是，柏林天文台的科學家根據勒威耶的研究結果進行觀察，他們隻用了３０分鍾，就發現了一顆在星圖上沒有被標注出來的星體，這顆星體，就是人類尋找到的第八顆大行星——海王星。
天文學家們又通過持續的觀察，證明了海王星的存在。
海王星的發現是天文史上的傑出大事，恩格斯對海王星的發現予以很高的評價。
人類在探索宇宙的過程中，有的成功，有的失去了機遇。海王星的發現，使英法兩國為究竟是誰先發現了這顆星體的問題爭論不休。但是，亞當斯和勒威耶兩人卻處之泰然。海王星的發現，這項榮譽，應當由亞當斯和勒威耶兩人共享。
75.湯博發現冥王星
海王星被發現了，可是，海王星的發現，仍然為天文學家們留下了一些難解的問題。首先，海王星的大小和質量與天王星不相上下，天王星運行軌道計算中的那些偏差，並不能完全用海王星的影響進行解釋；其次，天文學家們還發現，海王星的理論計算位置和他的實際位置，同樣也出現了偏差。這究竟是怎麼回事呢？難道在海王星和天王星之外，還存在著別的未知大行星嗎？
十九世紀後期，天文學界的眾多天文學家，都開始致力於尋找這一顆未知的大行星。可是，宇宙的探索並不是一件容易的事情，人們一次次反複計算天王星與海王星的軌道、運行偏差，推算未知星體的軌道和運行速度，並用高倍望遠鏡不斷地觀測、尋找，但始終一無所獲。
１８９４年，美國天文學家珀西瓦爾·洛威爾在亞利桑那州的費拉格斯塔夫附近，興建了一座海拔２２１０米的私人天文台——洛威爾天文台。他在洛威爾天文台上，夜以繼日地潛心研究、搜索這顆未知星體，最後，終於因為疲勞過度告別人世。
十三年後，克萊德·威廉·湯博繼承了洛威爾的事業。他來到洛威爾天文台，開始對這顆耗盡了洛威爾生命的行星進行搜索。經過日夜辛苦細致的工作，湯博終於在１９３０年１月２３日晚和２９日晚，拍攝到了雙子座附近的天區內，有一顆碩大的未知新行星。
通過對該星體進一步的觀測證實，這是一顆嶄新的天外行星。
這個困惑了人類將近一個世紀，耗盡了許多天文學家心血和生命的謎團，終於被解開了。而在宣布這顆大行星被發現的這一天，又正好是威勒與赫歇爾發現天王星的一百四十九周年紀念日，也正好是洛威爾私人天文台的創始人珀西瓦爾·洛威爾七十五周年的誕辰。
人們像潮水一樣湧向了洛威爾天文台。在為這顆行星命名的時候，英國劍橋一位十一歲的小女孩維尼夏·伯尼建議說，這是一顆幽暗的行星，就把它命名為“普魯托（ＰＬＵＴＯ）”吧。普魯托（ＰＬＵＴＯ），是羅馬神話中冥神的名字。於是，在漢語裏，我們就把它稱為“冥王星”。
關於冥王星這個遙遠而朦朧的世界，人類對它的認識，目前仍然是一個謎。事實上，單是冥王星的引力，也並不能夠完全解釋海王星和天王星的軌道變化，它們還需要有一個更大質量的天體拖動著它們，圍繞著自己的軌道運行。那麼，在天王星、海王星、冥王星之外，科學家們推測，一定還存在著其他的大行星。
天文學家們一直在以極大的興趣探索著浩瀚的宇宙星空。相信遲早有一天，人類會解開宇宙的奧秘。
76.歐拉聽象棋故事而愛上數學
歐拉（1707～1783），瑞士數學家。自幼聰明好動，對什麼都感興趣，後對數學興趣濃厚。
在土地肥沃風景宜人的瑞士北部有個城市叫巴塞爾。城裏住著一個叫保羅·歐拉的神甫。他十分酷愛數學。在他的書房裏，除了神學書以外，幾乎全是數學書。
1707年，保羅·歐拉的兒子出生了。他萬分激動，跪在地上不停地祈禱。他從家中收藏的數學書中找到了意大利數學家列昂納德的名字，於是決定給自己的寶貝取名列昂納德·歐拉。
小歐拉自幼聰明好動，對什麼都感興趣，他有孩子的純真，喜歡美麗的風景，喜歡和夥伴們嬉戲，更愛聽爸爸講的有趣的故事。
一天，爸爸剛回家，小歐拉便拉著爸爸的黑袍子，要聽故事。
“我的寶貝，今天講個關於象棋的故事，怎麼樣？”爸爸問道。
“好呀。”歐拉急不可待地回答道。
“從前，印度有個國王叫舍罕。他的大臣發明了象棋。一天，國王和大臣下象棋。他覺得象棋好玩，決定重賞大臣，可大臣卻要求國王在棋盤的第一格裏放1粒麥子，第二格裏放2粒，第三格裏放4粒……以此類推。如果把棋盤都裝滿，他就十分滿足了。”爸爸笑著講道。
“結果，國王聽了大笑起來。於是，照他的話辦了。麥子一袋一袋地扛來，沒想到棋盤的格子還沒用到一半，國庫內的麥子卻搬光了。”
小歐拉睜大眼睛，出神地望著爸爸，過了好一會兒才問道：“這怎麼可能？”
爸爸撫摸著孩子的頭說：“寶貝，你還不懂，這就是數學上的冪級數。如果把棋盤格裝滿麥粒的話，這些麥子總共有18000億噸。”
歐拉伸了伸舌頭問道：“18000億噸是多少呀?我不懂。”
爸爸說：“這麼說吧，如果假設當時印度全年小麥產量是100萬噸的話，要生產這麼多的小麥要用180萬年才行。”
“啊!這麼多呀!”小歐拉終於明白了。
小歐拉又問：“爸爸，那後來國王怎麼辦呢？”
“後來，國王請來了數學家一算，才知道根本不可能實現自己的諾言。他借口說大臣騙他，命人把大臣殺了。
“這個國王太壞了!”從此一顆熱愛數學的種子在小歐拉心靈深處紮下了根。
一轉眼，小歐拉已到了上學的年齡，爸爸送他到巴塞爾文科學校學習。學校裏數學課很少，這可急壞了熱愛數學的小歐拉。每次隻要回家，他便會鑽進父親的書房找些數學書讀。
有一回，小歐拉得到一本德國數學家魯道爾夫的《代數學》，他坐在地板上仔細地讀起來。
小歐拉邊讀邊想，一會兒前幾頁就全懂了。他高興極了，立刻試著做了幾道後麵的練習題。
爸爸回來後，小歐拉把做的題拿給爸爸看，爸爸邊看邊點頭。
爸爸的肯定態度激發了小歐拉的學習熱情，他把《代數學》帶回了學校。一有空，他就讀這本書，遇到難題時，他就做上記號，去問學校的老師或者回家問爸爸。他越學越深，有些問題連大人都解答不上來。
一次偶然的機會，歐拉知道當地有一名知識豐富的數學家，名叫約翰·伯克哈特。
星期天，他一早便帶著書，按照別人告訴他的地址去找，終於找到了伯克哈特。歐拉有禮貌地說明來意，伯克哈特看著手捧《代數學》的歐拉，吃驚地問：“你能讀懂這本書嗎?”
歐拉點點頭，又搖搖頭說：“嗯，我能懂一些。”
歐拉翻開書指著一道代數題，讓歐拉來解答。
看了一眼，拿起筆在紙上飛快地寫著。不一會兒，答案便算出來了。
伯克哈特握著歐拉的手說：“天才!真是天才!”
於是，他耐心地回答了小歐拉的每一個問題，而且還旁征博引地講了許多代數學的知識。歐拉對伯克哈特心生敬佩，因為他感到伯克哈特的數學知識太豐富了，自己的問題，對他來說不過是小菜一碟。
此後，歐拉經常來請教伯克哈特。幾年過去了，歐拉不僅學完了《代數學》，還學習了伯克哈特推薦的其它數學書。
1720年秋，年僅13歲的列昂納德·歐拉以優異的成績考上了著名的巴塞爾大學。從此，開始致力於數學的研究。
77.湯姆生發現電子
湯姆生出生於英國的曼徹斯特，他的父親是蘇格蘭人，以賣書為業。湯姆生從小聰明好學，十四歲就進入了曼徹斯特的歐文學院學習工程。但是，由於了家境貧寒，當時的學生學習工程又需要大筆的學費，於是，迫於經濟壓力，湯姆生改學物理。１８７６年，他進入劍橋大學的三一學院學習，畢業以後，進入了卡文迪許實驗室，在導師的指導下，進行電磁場理論的實驗研究。湯姆生年紀輕輕，卻在物理實驗研究中，顯示出了非凡的天分。再加上他的刻苦好學，他在二十八歲時，就當選為英國皇家學會的會員，不久之後，開始擔任實驗室的教授。當時，人們還不知道原子是可以被細分的，人們隻知道離子是一種帶電的粒子，並且還測出了一些離子的電荷與質量的比－－荷質比。當時，在物理學界，關於陰極射線的研究，有兩派學說，一派認為陰極射線是一種帶負電的“分子流”；另一派認為陰極射線是一種電磁波。長期以來，這兩大學派各持己見，爭論不休。為了弄清楚陰極射線是由什麼粒子組成的，湯姆生決定測定陰極射線的荷質比。湯姆生用“旋轉鏡法”測量了陰極射線的速度，否定了陰極射線是電磁波這一說法；他又通過陰極射線在電場和磁場中的偏轉，得出了陰極射線是一種帶負電的粒子流的結論。湯姆生並不滿足於已有的結論，他進一步測定了這種粒子的比荷，並與當時已知的在電解中生成的氫離子的荷質比進行了比較，最後，他發現陰極射線粒子的質量約為氫原子的千分之一。他還在放電管中充入各種氣體，進行試驗，發現陰極射線的荷質比跟管中氣體的種類無關。他又用鉛和鐵分別作電極，其結果仍然一樣。於是，他得出結論，這種粒子一定是所有物質的共同組成成分湯姆生把這種粒子叫做“電子”。
電子的發現，在物理學史上具有劃時代意義。它不僅使人類對電現象有了更本質的認識，還打破了原子是不可分的最小單位的觀點。因此，湯姆生的關於電子的實驗，是物理學發展史上最著名的經典實驗之一。湯姆生由於他對於物理學的傑出貢獻，被授予了一九零六年的諾貝爾物理學獎。
78.施密特發現類星體
宇宙是一個極大的場所，它的尺度很難估量。據天文學家估計，在宇宙中，有一些星係的發射強度，遠遠比數十億普通恒星聚集起來的發射強度還要大得多。這些星係，極其巨大的能量輸出使許多人聯想到，在星係的中心，可能還隱藏著超大質量的黑洞。科學家們在對宇宙的研究與探測中，發現了許多的星係。而在這些星係中，最讓人迷惑的是類星體的發現。１９６０年，在一次美國天文學會上，一名名叫桑德奇的天文學家，報告了他對一種射電星的觀測研究。這顆“射電星”能發射出很強的電源。桑德奇對他自己觀測到的現象深感困惑。這顆星，不像許許多多其他的“射電星”，它看起來根本就不像星係。照片顯示，這個類似恒星的天體有非常一種奇異的光譜。