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毁掉一个老师最好的办法

毁掉一个老师最好的办法 我们的世界是虚拟的?太阳系出现诡异行星,可观测却无法找到!

2006年,而远在(zài)地球(qiú)另一(yī)边的(de)国际天文学联合(hé)大会上,394名天(tiān)文学家正在为冥王星的(de)去(qù)留问题(tí)吵得面红耳赤,冥王星身处(chù)太阳系(xì)轨道外层的柯伊伯带,太阳辐射(shè)微弱星(xīng)球表面(miàn)环境(jìng)幽暗阴冷,预(yù)示着希腊(là)人传说中(zhōng)的冥界并因此得名,冥王星(xīng)是(shì)第(dì)一颗在柯伊伯带被发现的(de)矮(ǎi)行星。

问(wèn)题(tí)来了,一个冥王(wáng)星能(néng)否(fǒu)位(wèi)列太(tài)阳(yáng)系九大(dà)行星?值得这么大阵仗(zhàng)么(me)?值得!

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这件(jiàn)事(shì)不仅(jǐn)仅关系到冥王星自己在太(tài)阳系中的地位,整个太阳(yáng)系家族构成都面(miàn)临着巨大的变数。比如说早在2003年(nián)被(bèi)科学(xué)家(jiā)所发现(xiàn)的(de)行星(xīng)齐(qí)娜,也就是(shì)阋系神星,这颗位于太阳系(xì)边缘的柯伊(yī)伯带的行星,直(zhí)径是冥王星(xīng)大小的1.5倍,质量也比冥王星大27%。

如果说(shuō)冥王星(xīng)能成为太阳系(xì)的行(xíng)星之一,齐娜(nà)就(jiù)更有资格成为行星了,如果齐娜成为太阳系的(de)行星之一,那(nà)么2002年在(zài)柯伊伯带上地发现(xiàn)的夸(kuā)瓦尔行星就明显感(gǎn)到(dào)不服,它也(yě)比冥王星更具有(yǒu)成为行星的(de)资格。同样地,如果夸瓦尔可以称为行星,那么(me)比(bǐ)它体积更(gèng)大的塞德(dé)娜也可以称为(wèi)行星(xīng)了。

随着科(kē)学技术的进(jìn)步,越来越多太(tài)阳(yáng)系边缘的天体(tǐ)被发(fā)现,如此算起来太阳系(xì)内就(jiù)会(huì)有23颗行星,因此(cǐ)天(tiān)文学家们就在捷(jié)克首都布(bù)拉格举行(xíng)了(le)这(zhè)次的国际天(tiān)文学联合大(dà)会,最后通过投(tóu)票的方(fāng)式(shì)以237票对157票通过决议,冥王(wáng)星被降级归为矮行(xíng)星。至此太(tài)阳系八(bā)大行星成员正(zhèng)式确定太阳系(xì)的(de)八(bā)大行(xíng)星中。

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绝(jué)大部分(fēn)行星都是(shì)通过观测意(yì)外发现的,但海(hǎi)王星是一个(gè)非同凡响的例外。

1781年3月13日,威廉·赫(hè)歇尔在英格兰家里的(de)庭院中观测到了天王(wáng)星,40年(nián)后(hòu)法国天文学家亚历(lì)斯·布瓦尔根据牛顿理论所推算出了(le)天王星的轨(guǐ)道表,但(dàn)是在随后的(de)观(guān)测中发现天王星的轨迹与(yǔ)表(biǎo)中的(de)位(wèi)置偏差越来(lái)越大,科学家(jiā)们推测是另外一个(gè)未知的(de)行星(xīng)。影(yǐng)响了天王星的(de)轨道。

1846年法国工艺学院的天文(wén)学教师(shī)奥本·勒(lēi)维耶(yé),经(jīng)过一系列复(fù)杂和完(wán)美的(de)计算(suàn)推算出了一(yī)个结(jié)果(guǒ),随后就给德国(guó)天文学家约翰(hàn)格弗(fú)里恩·伽勒写了一封信(xìn)。

9月23日,伽勒收到信(xìn)的当晚就把柏林天文(wén)台的(de)望远镜对(duì)准了勒(lēi)维耶预(yù)测(cè)的(de)方位,仅(jǐn)仅(jǐn)用了(le)不到半个(gè)小时就发现了(le)一(yī)颗星图上没有记录的8等小星,海王星就这样在一夜之间被发现了。更重要的是在发现(xiàn)海王星的毁掉一个老师最好的办法那一刻清楚(chǔ)地证明了一件事,那就(jiù)是可以使用数学来发(fā)现天体,发现了(le)海王星(xīng)之(zhī)后天王星的轨道偏移就有了(le)解释,但(dàn)是(shì)却并(bìng)不完美仍(réng)然存在(zài)一些异常(cháng)。

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科(kē)学家由此(cǐ)认为是另(lìng)外(wài)的(de)一颗行星,对天王星(xīng)产生(shēng)了微弱的影响(xiǎng)所(suǒ)导致的,他们把(bǎ)这个天体称为(wèi)行星X,天文学家过去(qù)一直认为在(zài)海王(wáng)星外存(cún)在新行星(xīng)的可能性(xìng)非(fēi)常小,因为这个区域的物质太稀薄,要孕育(yù)出一(yī)颗大行星(xīng)需要的时(shí)间太漫长。

不(bù)过宇宙中实际上存在(zài)着非常多流浪的行星(xīng),如果假设(shè)太阳系(xì)是从茫茫宇(yǔ)宙中,“扒掠”了一(yī)颗这样的太空流(liú)浪汉是有可能的(de),接下来的几十年中天文学家们经(jīng)过数百的(de)计(jì)算和尝(cháng)试寻找(zhǎo)这个失踪的(de)行(xíng)星,却没有任(rèn)何结果。

直到1989年旅行者(zhě)2号探测器证实(shí),之前是天(tiān)文学家(jiā)们对(duì)海王星的质量估算(suàn)错误,导致了(le)计算结果的误差(chà),有点令人(rén)失望。但这(zhè)种天体偏(piān)离(lí)预设轨道的情况在(zài)今天的太阳系中仍然存在,在海王星的外侧,就是黄道(dào)面附近的天体密(mì)集圆盘状区域---柯伊伯(bó)带。

由于现(xiàn)代望远镜的发展,天文学(xué)家们在柯伊伯带中陆续发(fā)现了数千个小天(tiān)体(tǐ),这些(xiē)天体所在位(wèi)置或运行(xíng)轨道超出(chū)海王星轨(guǐ)道范围,因此被统称(chēng)为外海王星天体。

加州理工学院的行星科学家康斯坦丁(dīng),注意到这(zhè)些天体有(yǒu)一些非常(cháng)奇怪的异常(cháng)现象(xiàng),它们的轨道呈现极度狭长(zhǎng)的椭(tuǒ)圆(yuán)形(xíng),轨道(dào)直径也要比太阳到海王(wáng)星(xīng)距离的两倍还要多,特殊的(de)运行轨道并不(bù)在海王星的影(yǐng)响范围内。

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科(kē)学(xué)家还发(fā)现(xiàn)其(qí)中6颗(kē)运(yùn)动速率完(wán)全不同的小行(xíng)星,运动(dòng)轨道却拥(yōng)有相同的倾(qīng)角,因此科(kē)学家认(rèn)为(wèi)是行星(xīng)X的引(yǐn)力对这些小行星造成了影响,因为如果没有这个外力(lì)的(de)影响,这(zhè)六颗(kē)轨道(dào)异常(cháng)的(de)小(xiǎo)行星(xīng)出(chū)现的(de)概率只有(yǒu)十万分(fēn)之七(qī),如此微(wēi)小的概(gài)率(lǜ)恰好意味着行星X存在的(de)概率很高。

除此之(zhī)外,在柯伊伯(bó)带(dài)中有着超过10亿个,一公里以上(shàng)的小(xiǎo)型天体(tǐ)碎(suì)片(piàn),所有(yǒu)的这些微小天体碎(suì)片(piàn)的轨(guǐ)道,倾向(xiàng)于以一(yī)种非常特(tè)定的方式排列,它们同(tóng)样有着(zhe)超(chāo)远(yuǎn)距离的(de)近日点,而(ér)且这些天体似乎并没把海王星放在眼里。

它们几乎脱离(lí)了(le)海王星的轨道,这就很奇(qí)怪不合乎常规(guī)了(le),除非有一个大较大的天体将它们拉(lā)向同一方向(xiàng),而且其中的一(yī)些天体轨道严(yán)重偏离黄道面,几乎能(néng)够(gòu)倾斜到90度。

这就(jiù)意(yì)味(wèi)着必须(xū)有强大(dà)的外(wài)力参与才(cái)会(huì)出现这样的情况,正是因为(wèi)这些力学(xué)奇怪的现象,让大(dà)部分科(kē)学(xué)家坚定地认为第九大行(xíng)星是一定存(cún)在的,否则不是我们的物理(lǐ)规律有问题,就是这个世界本(běn)身有问题了。

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加(jiā)州理工学院(yuàn)的(de)团队将(jiāng)收集的数据进行计算机(jī)模拟(nǐ),计算出这个天体的质量(liàng)约(yuē)为冥王星质量的(毁掉一个老师最好的办法de)5000倍,也就(jiù)是地球的10倍左右,直径是地(dì)球的(de)二到四(sì)倍,这使得它的重力能够(gòu)主(zhǔ)导太阳(yáng)系的外缘。如果(guǒ)这个大家(jiā)伙存在它的一(yī)切(qiè)性(xìng)质都满足行星(xīng)的标准,绝对有(yǒu)资格被视为太阳(yáng)系第九大行星。

天(tiān)文(wén)学家还推(tuī)测行星X很可能是(shì)一颗冰巨(jù)行(xíng)星(xīng),成(chéng)分与(yǔ)天王星和海王星的相似(shì),由岩石和冰的混(hùn)合物与一(yī)部分气体构成,问题(tí)来(lái)了行星X如此巨大又几(jǐ)乎(hū)可以(yǐ)确(què)定它在(zài)哪,我(wǒ)们(men)为什么(me)找不到(dào)它呢?

首先行星X拥有和其他外海王星(xīng)天(tiān)体一样狭长的圆形(xíng)轨(guǐ)道(dào),围(wéi)绕太阳公转的周(zhōu)期(qī)约(yuē)为15000到20000年,距离太(tài)阳(yáng)最近的时(shí)候也(yě)要280个天文单(dān)位,也就是地球到(dào)太(tài)阳距离的280倍,远日点(diǎn)更是能(néng)达(dá)到1120个天文单(dān)位,这是个什么概念呢?

相比之下遥(yáo)远的(de)冥王星的(de)远日点只有(yǒu)49AU,再加上行星本身是(shì)不发光的,距离太(tài)阳又那(nà)么遥(yáo)远,这就(jiù)导(dǎo)致它(tā)在夜(yè)空(kōng)中的亮度,比海(hǎi)王星的(de)亮度还(hái)要低(dī)数百万倍,所以即便是在现代的天文望远镜下进行(xíng)观测(cè),仍然(rán)需要一切条(tiáo)件都达到近乎(hū)完美。

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没有月(yuè)亮(liàng)大气平(píng)静光线不会受(shòu)到丝毫的湍(tuān)流(liú)影(yǐng)响,这样(yàng)条件的(de)夜空每年(nián)都会出(chū)现但是概率(lǜ)很低,而且需要连续地(dì)这样的天(tiān)气,才能(néng)在浩瀚(hàn)的夜(yè)空中进(jìn)行扫描观测(cè)。

从(cóng)2017年到现在(zài)加州(zhōu)理工学院的(de)团队(duì),只进行过(guò)两次这样(yàng)的(de)连续观测,显然这样的进展(zhǎn)对于寻找行(xíng)星X可能需(xū)要上千年。

另(lìng)外人类总是荒(huāng)谬地自认为(wèi),对于(yú)我们生存(cún)的太阳(yáng)系非常了解(jiě),但实际上太阳(yáng)系要比想象和了解(jiě)地(dì)更加(jiā)庞大,它封装了我们能够观察(chá)到的(de)所有物体,这第九颗行星就是其中的一部分,它距离太阳的遥(yáo)远距离使得它有足(zú)够的空间隐藏自己。

尤其对于以地球为中心进行(xíng)观测的人类来说,不识庐山真面目只(zhǐ)缘身在此山中(zhōng)是对事件本身性质最(zuì)贴切地诠释,那(nà)么问题来(lái)了要怎么样才能找到第九大行星(xīng)呢(ne)?

其实也不难(nán)那就是给太阳(yáng)系来一(yī)次(cì)人口普查,这就要仰(yǎng)仗一(yī)项(xiàng)即将上线(xiàn)的新设备,LSST是大(dà)口径全天巡视望远镜的简称,全新一代的LSST正在智利调(diào)试和建造,它(tā)以一个(gè)开创了暗物质的(de)概念的美国天文(wén)学家命名(míng),叫做维拉(lā)鲁(lǔ)宾巡天望(wàng)远镜。

维拉鲁宾望远镜按照收(shōu)集的(de)光量(liàng)和视野宽度来说(shuō),规模是(shì)目前现役的和正在建(jiàn)造(zào)的(de),任何一个巡天望(wàng)远镜的十倍以上。

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我们可(kě)以(yǐ)把(bǎ)它(tā)理(lǐ)解成是目前人类建(jiàn)造的最大的“数(shù)码相机”,镜面直径8.4米(mǐ)感光能力(lì)是(shì)人眼的1亿(yì)倍,照(zhào)出来的全尺寸照片(piàn)需要378台(tái)4K电(diàn)视机才能(néng)完整显示,这(zhè)使得它一(yī)次就能完成哈勃太(tài)空望(wàng)远镜,需花120年时(shí)间做的工作,而且在它工作(zuò)第一个月观察(chá)到的(de)宇(yǔ)宙区(qū)域(yù),就(jiù)将(jiāng)超过之前所有天文观(guān)测工作的总和。

维拉鲁宾望(wàng)远镜每(měi)天晚上能够拍摄(shè)1600张图像,产生20到30Tb的数据,它的(de)主旨是解开宇宙(zhòu)中的暗能(néng)量之谜(mí),帮助人类深刻(kè)理解宇宙的历史和未来的(de)发展,望远镜(jìng)将每隔一小时拍摄出每片天空的(de)两(liǎng)张图像(xiàng)。

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这就意味着加州(zhōu)的天文学家可以根(gēn)据光点(diǎn)的运动,区分出太阳系内的(de)微(wēi)弱恒星和其他天体,更高效的去寻找第(dì)九(jiǔ)大行(xíng)星的踪迹,它带来的结果就是要么发(fā)现(xiàn)第九大行星(xīng),要么发(fā)现使(shǐ)得外(wài)海王星天体(tǐ)轨道(dào)异(yì)常的更多其他天(tiān)体(tǐ)。

除了被假定是一颗行星,也(yě)有科学家推(tuī)测这个天体(tǐ)可能(néng)是一个流浪黑洞(dòng),它(tā)被太阳系拉拢人(rén)群(qún)并搅乱(luàn)了(le)外围(wéi)天(tiān)体的轨道,这(zhè)个黑(hēi)洞并不是恒(héng)星(xīng)死亡坍塌后聚集而成的,而存在于霍金理论(lùn)设(shè)想(xiǎng)中的原初(chū)黑洞。

霍金认为原初黑洞(dòng)是宇宙(zhòu)大爆炸后不久,产(chǎn)生并(bìng)遗留至今(jīn)的”文物”,大爆炸之前的宇(yǔ)宙被天文学(xué)家叫做原初(chū)宇宙,原(yuán)初宇宙(zhòu)的爆炸是不均匀的(de),局部空(kōng)间能量(liàng)密度(dù)太大(dà)导致“没崩开”,反而被压(yā)缩成质量无限(xiàn)大地点(diǎn)以及围绕而(ér)成的(de)黑洞。

这(zhè)种黑(hēi)洞大小不一(yī)最(zuì)小(xiǎo)的可能(néng)只有粒子大小,一(yī)般的原(yuán)初黑(hēi)洞跟(gēn)太阳系常见的小行星质量类似,这些黑洞随后漂流宇宙各处,一些已经(jīng)通过霍金辐射消散(sàn)掉了,另一些(xiē)则吸收物质壮大存活至今,因此天文学(xué)家认为海王星外天体的异常轨道以(yǐ)及一些(xiē)引力事件,可以用质量为地(dì)球数倍的原初黑洞来解释。当然原(yuán)初黑洞(dòng)同样是个假设(shè)的概念,并没有被证实存(cún)在(zài),大多数天(tiān)文学家(jiā)认为这个(gè)假设太(tài)过大胆(dǎn),对于第九大行星始终是(shì)存(cún)在争(zhēng)议的美国天(tiān)体物理学家伊森·西格尔,对太阳(yáng)系中存在尚(shàng)未发现的行星持怀疑态(tài)度,但他(tā)推测(cè)太阳系至(zhì)少(shǎo)有一(yī)颗超级地(dì)球,这种星球在其他行(xíng)星系统(tǒng)中(zhōng)很常见。

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但在太阳系中却还没有被发现,超级地球可(kě)能在太(tài)阳系早期的动力不稳(wěn)定期间,已经被弹到在宇(yǔ)宙空间中,不过这种概(gài)率经过计(jì)算只有2%左右,也许它(tā)还隐藏(cáng)在(zài)太阳系我们观(guān)察不(bù)到(dào)的(de)某个角落,干扰着那些柯伊伯(bó)带的小天(tiān)体们。

严格来说“第九行(xíng)星“并不是学(xué)术(shù)上正式的名(míng)称(chēng),这个假说最初(chū)被提(tí)出(chū)时天文学家以(yǐ)“干扰(rǎo)者“称(chēng)呼这(zhè)个天体,根据国(guó)际(jì)天文学联合会对(duì)于(yú)天体命名的规则(zé),如果“第九行星”的存在得(dé)到证实(shí),将(jiāng)优先考(kǎo)虑(lǜ)以发现者提出的名字作为正式(shì)的名称(chēng),依照以往(wǎng)的惯例名称也有可能(néng)取自罗马(mǎ)或(huò)希(xī)腊神话中的(de)人物,所(suǒ)以说在(zài)座的(de)各位都还(hái)有(yǒu)机会,如(rú)果谁能(néng)确切证(zhèng)明第九(jiǔ)大行星存在,很可能以后太阳系(xì)中会有(yǒu)一颗以你名字命名的行星,想想都觉得很酷!

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