在科学和生活中,“一次失败”并不意味着“总是失败”

也许它的人性只想对我们的英雄有积极的想法。我们不希望我们的体育英雄欺骗或使用提高性能的药物。我们不希望我们的人道主义或政治英雄卷入肮脏的丑闻或犯罪活动。我们不希望我们的科学英雄犯下最严重的科学罪:错误的罪过。

但科学并不是一个人自己承担的努力,而是一个世界共同体的一部分。错误不是死刑,而是通往更大成功的垫脚石。“一旦失败,总是失败”就离事实不远了。诚然,即使是我们最伟大的科学英雄也有自己的缺点,但在历史上的一些最伟大的失败之后,却出现了无人能预料到的成功。

这是约翰·库奇·亚当斯(JohnCouchAdams)的救赎故事,他可能是最伟大的天文学家。

到了19世纪中期,万有引力在近200年里没有受到挑战。它成功地预测了地球上物体的地面运动和行星、卫星、彗星和小行星的天体运动。1781年,在历史上第一次,当赫歇尔发现了第一颗几千年来不为人所知的行星:天王星时,我们获得了一个新的机会来检验这条定律。

对于每一颗行星,牛顿的理论预测它应该在太阳周围的椭圆中运动,天王星绝对是这样做的。但是牛顿也预言了行星在轨道上的移动速度,他的引力理论给了我们开普勒的第二定律:每颗行星绕太阳运行时,在轨道上的所有点上,每一个给定的时间间隔内的区域都是相同的。经过几十年的观察,天王星显然没有做到这一点。

已知的内外世界都非常遵守这些定律,以至于几百年来没有发现任何偏差。但随着1781年天王星的发现,事情发生了变化。虽然这颗最新的行星似乎在太阳周围以椭圆运动,但它的移动速度似乎与重力定律的预测相比是错误的。

自从它被发现以来的前20年里,它的移动速度比法律所显示的要快得多,从晚上到晚上,并且年复一年。在接下来的15到25年里,地球似乎以预期的速度运行。但是后来它又慢下来了,它的速度低于重力的预测。

1821年-天王星首次被发现四十年后,天文学家亚历克西斯·布瓦德发表了他通过对遥远的新世界进行敏锐的观察而获得的第一张结果表。要么牛顿定律有缺陷,要么,正如布瓦德所假设的,有第八颗行星扰乱了天王星的轨道。

英国天文学家约翰·库奇·亚当斯(JohnCouchAdams),如果他今天还活着的话,他将是199岁。他对这个想法非常着迷,并在他的早期科学生涯中致力于这个问题的研究。

在整个19世纪40年代初,为了给当代天文学家一个搜索目标,他试图准确地预测新的、巨大的外部世界需要在哪里。当你在天空中寻找一个新的、微弱的光点时,你必须准确地知道该往哪里看。得到一个准确的答案是极其重要的。

到19世纪40年代中期,他与天文学家进行了交流。詹姆斯·查里斯和乔治·艾利关于他的预言,但是这个星球没有出现。事实上,亚当斯在1845/6年连续发出了六封信,这些信相互矛盾,提供了各种各样的预言。他的作品中有一些错误需要改进,六种预测结果不一致,范围为12°!

也许令人心碎的是,他的预测中至少有一个是非常正确的。(事实上,挑战者本人,其中之一历史上最无能的科学家实际上,海王星至少在一次观测期间,可能有两次,把它误认为是一颗恒星!)

尽管英国的许多科学人物称赞亚当斯和勒弗里尔一样,授予他海王星共同发现者的荣誉,但这根本不是真的。亚当斯奖他于1848年因在发现海王星中所扮演的角色而被命名,尽管他在实际发现中没有发挥任何作用。然而,亚当斯本人对自己的角色却极其谦逊。他于1846年11月向皇家天文学会提交了以下信件及其观察结果:

我提到这些日期仅仅是为了表明我的研究结果是独立得出的,在此之前是发表了马勒·弗里尔先生的研究结果,而不是为了干涉他对这一发现的荣誉的正当主张;因为毫无疑问,他的研究是首次向世界发表的,并导致了盖尔博士对这颗行星的实际发现,因此上述事实丝毫不能减损对M.Le Verrier的信贷。对于一个稍逊的科学家来说,这可能是他职业生涯的终结,因为勒弗里尔被提升为科学巨星,而不是亚当斯。他继续研究其他重要问题,在确定月球轨道运动和视差偏差的原因方面取得了重大进展。今天我们知道,这是由于潮汐加速,亚当斯在这方面取得了重大进展,获得皇家天文学会金奖.

但1866年一场壮观的流星风暴-狮子座-改变了一切。1833年的狮子座流星雨,亚当斯只是一个14岁的孩子,是如此壮观,全世界都注意到了。在接下来的32年里,狮子座的每一年都是安静的。但在1866年,它又发生了:一场狮子座风暴如此壮观,它不可能是巧合。

英国天文学家约翰·库奇·亚当斯(JohnCouchAdams)提出了一个关于流星雨、这些爆发以及它们的起源的理论:“流星”现象实际上是与地球大气以快速速度碰撞的小尘埃颗粒。流星雨年复一年地发生在天空的同一区域,因为地球上每年都会有尘土飞扬的碎片穿过地球的轨道。

这些碎片散开了,但密度最大,它周期性地与我们的星球相撞,造成了最壮观的流星雨。这个理论适用于遇到任何行星的流星流,而不仅仅是地球。亚当斯的理论是狂野而新颖的,但也是可以想象的。如果他能找到对狮子座负有责任的母体,这将是对一个推测但令人信服的新想法的很好的验证。他在计算轨道方面的经验,从他早期与天王星和当时假设的海王星的斗争中获得,使他得以在最重要的时刻度过难关。亚当斯计算出,一定有一簇尘埃碎片围绕着太阳运行在一个细长的椭圆轨道上,运行时间为33.25年,超过木星、土星甚至天王星的轨道。轨道与新发现的轨道相匹配(1866年)坦普尔彗星-塔特尔彗星,并最终确定流星雨是由彗星碎片轨迹造成的!在失去20年前的荣耀之后,亚当斯终于成功地改变了我们对宇宙的看法。他对流星雨和彗星碎片的识别是他最大的科学成就,并在150多年后仍然是领先的理论。1870年,他获委任为剑桥天文台台长。取代无能的挑战者。他甚至获得了全英国最负盛名的天文职位:天文学家罗亚尔,1881年。他拒绝了,宁愿继续在剑桥的教学和研究。讽刺的是,如果他接受了,他就会取代艾瑞,这意味着他可能已经成功了,两个人对海王星的预言都没有跟进!

在成功地确定了周期性彗星是流星雨的来源之后,约翰·库奇·亚当斯(JohnCouchAdams)的持久科学遗产得到了保证。在他死后很久,他才会成为一个留着胡须的时尚偶像。休伯特·冯·赫科默爵士

亚当斯虽然错过了他早年因自己的过错而获得巨大荣誉的机会,但他从来没有感到痛苦。后来的科学史学家会把失败归咎于艾瑞和挑战者,亚当斯谦卑地接受了自己的指责。,写作:

然而,我无法想象,那些已经忙于重要工作的实用天文学家会像我自己一样,对我的调查结果充满信心。

他一直工作到生命的尽头,一路长出了天文学历史上最传奇的胡须之一。

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