Matematisk kulturhistorie - Munin - Universitetet i Tromsø

8. Oppdagelsen av planeten Neptun.
Neptun er den ytterste av de store såkalte gassplaneter og den nest ytterste av de 9
planetene i solsystemet. Historien om hvordan oppdagelsen skjedde er en av de
virkelige klassikerne i naturvitenskapens historie. To personer deler æren, selv om vi
senere har funnet ut at ingen av dem var den første som så planeten.
Historien begynner faktisk med planeten Uranus. Etter at man helt fra oldtiden hadde
kjent til seks planeter eller "vandrestjerner", ble den sjuende, Uranus, oppdaget ved en
tilfeldighet i 1781. Oppdageren var den til da unge og ukjente William Herschel. Han
lette egentlig ikke etter noen planet, men var i ferd med å foreta en systematisk
gjennomgang av himmelen med speilteleskopet sitt. Da støtte han på et ukjent objekt
som ikke kunne være en stjerne. Den så ut som en liten skive og beveget seg langsomt
mellom stjernene fra natt til natt. Først trodde Herschel det var en komet, men etter
hvert ble det klart for ham at han hadde oppdaget en ny planet langt utenfor Saturns
bane.
1. Problemer med Uranus
Hadde planetene kun blitt påvirket av tiltrekningen fra solen, ville de beveget seg i
nøyaktige ellipsebaner. Men planetene trekker også på hverandre, noe astronomene må
ta hensyn til når det skal beregnes tabeller over planetenes posisjoner.
Etter oppdagelsen skulle det nokså snart vise seg at Uranus ikke beveget seg helt som
ventet. Mot slutten av 1700-tallet begynte astronomene å få problemer med å beregne
banen. På begynnelsen av 1800-tallet hadde Alexis Bouvard oppgaven å lage planettabeller
for de tre ytterste kjente planetene: Jupiter, Saturn og Uranus. For Jupiter og
Saturn fant Bouvard at de moderne observasjonene stemte meget godt. Men Uranus
viste uforståelige avvik. Dette var bare 40 år etter oppdagelsen av Uranus, men i
virkeligheten hadde Bouvard 131 år av observasjoner til rådighet. Uranus hadde nemlig
blitt observert et 20-talls ganger og forvekslet med en stjerne før William Herschel
oppdaget den i 1781.
Bouvard regnet ut innvirkningen fra Jupiter og Saturn og prøvde så å legge en ellipse
gjennom de punktene han fikk. Men punktene passet ikke. Siden han hadde det travelt
med å publisere planettabellene, bestemte han seg for å ikke å ta hensyn til de gamle
observasjonene. Han beregnet så den beste ellipsebanen ut fra bare de nyeste observasjonene,
og skrev at "..framtida fikk finne ut om de gamle posisjonene var unøyaktige,
eller om planeten var under innvirkning av en underlig og ukjent kraft".
Svaret på denne problemstillingen lot ikke vente på seg lenge. Allerede etter få år var
avviket målbart. Etter 25 år var det kommet opp i en vinkel på over 1 bueminutt, og det
ble pinlig klart for astronomene at de ikke greide å forutsi Uranus’ bane ved hjelp av
Newtons gravitasjonslov.
101