爸爸到书房里拿来了一本书,然后在一张白纸上写下了这样的一张表。
提丢斯-波得定理(Titius-Bodelaw),a=0.4+0.3×k,k=0,1,2,4,8,16,32,64。
十二行星/矮行星与太阳的距离
“这是我们太阳系所有行星和矮行星离太阳的距离和他们绕太阳一周需要的时间。1天文单位(AU)=149600000千米代表太阳到地球的平均距离,要知道1光年也就是光线一年走的距离约是9.4607305×1015米大约相当于63240.2个天文单位。”爸爸等了一会儿,让妞妞仔细看了看这张表。
“他们的顺序是水星(Mercury)、金星(Venus)、地球(Earth)、火星(Mars)、谷神星(Ceres)、木星(Jupiter)、 土星(Saturn)、天王星(Uranus)、海王星(Neptune)、冥王星(Pluto)。不过冥王星、谷神星因为太小,不被算作太阳的行星,而被称为矮行星。这件事让许多天文学爱好者很伤心,因为人们一直都是认为冥王星是太阳的第九颗行星。”
妞妞倒觉得无所谓,少一个不是更简单一点吗?妞妞心里说,还更好记住呢!
“科学家后来又发现了许多的矮行星,比如,阋神星的直径大概二千三百千米。而阋神星距离太阳大约97个天文单位,绕行太阳一周,得花五百六十年。
目前被确认的矮行星有五个:谷神星(Ceres)、冥王星(Pluto)、阋神星(Eris)、鸟神星(Makemake)、妊神星(Haumea)。”
“阋神星上过一年要地球的560年啊!真是天上一天,地上一年啦!”妞妞说完又觉得说得不太对,“地球一天,它们一年啊!”说完轻轻地笑了起来。
爸爸也觉得很好玩儿,接着说:“告诉你一个秘诀,要记住八大行星的名字,你只需要记住这句话就行了——MyVeryExcellentMotherJustSentUsNinePizzas!(我的好妈妈刚刚为我们送来了九块比萨饼!),前八个单词每一个单词的开头字母就是八大行星的开头字母。这样就可以轻松记住八大行星还有它们的顺序啦!”
“这个办法真好!我喜欢吃比萨!我就是记不住这些星球名称的英文,太好玩了!就像山巅一寺一壶酒一样。”妞妞高兴的直拍手。“爸爸,这个提丢斯-波得定理是什么东西呀?”
“十八世纪,德国的一位中学数学教师提丢斯(JohannDaneilTitius)是位天文爱好者。他对行星与太阳距离的分布规律进行了研究,发现各个行星与太阳之间的平均距离遵循一定的规律。
“当时的柏林天文台台长波得(JohannElereBode)更加仔细地研究了这个问题,并把它归纳成了一个经验公式,这规律被称为‘提丢斯-波得定理’。
“这个定律就是A=0.4+0.3×k,其中k=0,1,2,4,8,16,32,64,也有写成A=0.4+0.3×2k-2,k=1,2,3…,对金星后项取0值。其中A代表行星到太阳的距离,K代表行星从太阳往外的排序。单位是地球到太阳之间的距离——天文单位。”
妞妞听得很认真,手里端着杯子却忘了喝茶,两眼盯着爸爸看。
“当时所有发现的太阳行星均可用这个公式验证,但是有两个严重的问题,一是无法解释这个规律背后的原因,再就是在火星和木星之间明显缺少一颗行星。后者这是个更加直接的问题,困扰了天文学家很长时间。许多人花了许多的时间观察寻找,均未有收获。
“直到十八世纪后期,英国天文学家威廉·赫歇耳发现了天王星。它与太阳的平均距离又符合‘提丢斯-波得定理’!受到极大地鼓舞的这个神秘定理的支持者们,又充满信心地去寻找丢失的行星。