0:00:00.951,0:00:04.286
我要给你们讲述一个[br]从 200 年前开始的故事。

0:00:04.759,0:00:07.982
1820 年，法国天文学家[br]阿列西·布瓦尔（Alexis Bouvard）

0:00:07.982,0:00:13.132
差点成为了人类历史上[br]第二个发现行星的人。

0:00:13.132,0:00:16.644
他当时在用原始的星表[br]追踪夜间天王星

0:00:16.644,0:00:18.233
划过天空的位置，

0:00:18.233,0:00:20.676
然而天王星并没有像他预测的那样

0:00:20.676,0:00:23.046
围绕着太阳转。

0:00:23.046,0:00:25.195
有时，它转得有点太快了，

0:00:25.195,0:00:26.945
有时，又转得有点太慢。

0:00:26.945,0:00:30.605
布瓦尔知道他的预测是完美的，

0:00:30.605,0:00:33.943
因此这一定是陈旧星表的[br]不准确性所导致的。

0:00:33.943,0:00:36.033
那天，他跟天文学家们说，

0:00:36.033,0:00:38.354
“做更好的测量。”

0:00:38.354,0:00:39.514
于是他们照做了。

0:00:39.514,0:00:41.946
天文学家们花费了将近 20 年，

0:00:41.946,0:00:46.005
一丝不苟的追踪[br]天王星划过天空的轨迹，

0:00:46.005,0:00:49.703
但是结果仍然[br]和布瓦尔的预测不一样。

0:00:49.703,0:00:52.010
直到 1840 年，事情变得很明显：

0:00:52.010,0:00:54.932
问题不是出在那些陈旧的星表上，

0:00:54.932,0:00:57.762
而是在于那些预测。

0:00:57.762,0:00:59.409
同时，天文学家们[br]知道这是为什么。

0:00:59.409,0:01:03.513
他们意识到，[br]一定是有一个遥远的巨大行星，

0:01:03.513,0:01:05.336
刚好在天王星轨道的后面，

0:01:05.336,0:01:07.215
影响着天王星的运行速度。

0:01:07.215,0:01:09.680
有时推着它，导致它移动得太快，

0:01:09.680,0:01:12.122
有时又会拽住它，[br]减慢它的运行速度。

0:01:12.599,0:01:14.701
回到 1840 年，科学家一定很崩溃，

0:01:14.701,0:01:18.079
因为你能看到这些[br]相距遥远的巨行星重力效应，

0:01:18.079,0:01:21.250
却还不知道如何找到它。

0:01:21.884,0:01:24.224
相信我，这真的很让人崩溃。

0:01:24.224,0:01:25.384
（笑声）

0:01:25.384,0:01:27.696
但是到了 1846 年，[br]另外一个法国天文学家

0:01:27.696,0:01:29.042
奥本·勒维耶（Urbain Le Verrier），

0:01:29.042,0:01:30.298
通过数学计算，

0:01:30.298,0:01:33.022
找到了如何预测行星位置的方法。

0:01:33.022,0:01:36.039
他把他的预测结果发给了柏林天文台，

0:01:36.039,0:01:37.547
他们打开了望远镜，

0:01:37.547,0:01:40.612
然后就在第一天晚上，[br]观测到了一个很微弱的光点，

0:01:40.612,0:01:42.737
缓慢的从天空划过，

0:01:42.737,0:01:44.084
然后发现了天王星。

0:01:44.084,0:01:48.422
它的位置和勒维耶的预测结果[br]在天空中就只差这么一点。

0:01:49.875,0:01:54.389
这段关于预测、区别、新理论

0:01:54.389,0:01:57.379
以及成功发现的故事堪称经典，

0:01:57.379,0:02:00.223
勒维耶也因此成名，

0:02:00.223,0:02:02.957
那些试图进入该领域的人[br]也立马行动了起来。

0:02:02.957,0:02:05.468
在过去的 163 年里，

0:02:05.468,0:02:11.169
数十位天文学家[br]利用所谓的轨道偏差，

0:02:11.169,0:02:15.453
来预测太阳系中是否存在新行星。

0:02:16.084,0:02:19.143
但他们的预测[br]却一直出现各种问题。

0:02:19.988,0:02:22.176
最有名的一个错误预测

0:02:22.176,0:02:23.881
来自于帕西瓦尔·罗威尔[br]（Percival Lowell），

0:02:23.881,0:02:28.388
他坚信，在天王星和海王星后，[br]一定还有一个行星，

0:02:28.388,0:02:30.287
在干扰那些轨道。

0:02:30.287,0:02:33.223
因此在 1930 年冥王星被发现于

0:02:33.223,0:02:34.946
洛厄尔天文台时，

0:02:34.946,0:02:38.943
所有人都以为，那颗行星[br]一定就是罗威尔曾预测的那颗。

0:02:38.943,0:02:41.316
但他们错了。

0:02:41.734,0:02:45.709
结果表明，天王星和海王星[br]就在它们应该在的地方。

0:02:45.709,0:02:47.165
这件事花费了 100 年的时间，

0:02:47.165,0:02:49.093
但是最终，人们发现布瓦尔是对的。

0:02:49.097,0:02:52.543
天文学家们需要做更好的测量。

0:02:52.543,0:02:54.323
他们这么做了之后，

0:02:54.323,0:02:57.535
那些更好的测量表明，

0:02:57.535,0:03:02.600
在天王星和海王星的轨道后面[br]并没有行星的出现，

0:03:02.600,0:03:05.352
并且冥王星的体积[br]比预测的要小几千倍，

0:03:05.352,0:03:07.909
以至于对那些轨道[br]不会产生任何影响。

0:03:07.909,0:03:10.784
因此，尽管冥王星后来被证实

0:03:10.784,0:03:13.380
并非本意想要预测的那颗行星，

0:03:13.380,0:03:16.697
但这是目前对在已知行星外轨道上

0:03:16.697,0:03:21.670
存在的数千个微小的[br]结冰天体（柯伊伯带）的首次发现。

0:03:21.670,0:03:24.277
这里你可以看到木星、

0:03:24.277,0:03:27.005
土星、天王星和海王星的轨道，

0:03:27.005,0:03:30.071
以及在那个小圆圈里，[br]最中间的地方就是地球，

0:03:30.071,0:03:33.067
和太阳，以及所有[br]你知道并喜爱的一切。

0:03:33.067,0:03:34.856
那些边缘发黄的圈，

0:03:34.856,0:03:37.586
是在行星外围的结冰天体。

0:03:37.586,0:03:40.132
这些结冰天体

0:03:40.132,0:03:42.438
会因为行星的重力场，

0:03:42.438,0:03:44.551
按照完全可预测的方式被推拉。

0:03:44.551,0:03:49.781
所有的行星基本上都在[br]以它们该有的方式

0:03:50.844,0:03:52.162
围绕着太阳转。

0:03:52.162,0:03:54.203
在 2003 年，

0:03:54.203,0:03:56.198
我发现了

0:03:56.198,0:03:59.831
当时在太阳系中探测到[br]的最遥远的已知天体。

0:03:59.831,0:04:02.022
很难忽视远方那颗孤独的天体，

0:04:02.022,0:04:04.059
然后说，是的， 罗威尔错了，

0:04:04.059,0:04:05.733
海王星之外并没有其他行星，

0:04:05.733,0:04:08.829
但这一颗——这一颗可能是新的行星。

0:04:08.829,0:04:10.443
我们真正要问的是，

0:04:10.443,0:04:12.794
它以什么样的轨道围绕着太阳转？

0:04:12.794,0:04:14.772
它是否就像其他行星一样

0:04:14.772,0:04:16.352
绕着太阳以圆形的轨道旋转？

0:04:16.352,0:04:20.263
还是就像冰带中[br]其他典型的结冰天体一样，

0:04:20.263,0:04:24.281
只是先前不小心被抛出去了，[br]现在在回归原轨道的路上？

0:04:24.281,0:04:26.894
这正是在 200 年前，

0:04:26.894,0:04:31.493
天文学家在研究天王星时[br]努力想要解答的问题。

0:04:31.493,0:04:35.350
他们是利用在发现天王星的 91 年前

0:04:35.350,0:04:37.688
所被忽略的观测资料，

0:04:37.688,0:04:39.403
从而找到它的整个轨道的。

0:04:39.403,0:04:41.447
我们无法追溯回那么早的资料，

0:04:41.447,0:04:46.107
但是我们在 13 年前的资料里[br]找到了对目标天体的观测记录。

0:04:46.107,0:04:48.730
这些资料让我们弄清了[br]它是如何绕太阳转的。

0:04:48.730,0:04:49.772
那么问题是，

0:04:49.772,0:04:52.805
它是像行星一样[br]在圆形的轨道上绕着太阳转呢，

0:04:52.805,0:04:54.257
还是像那些结冰天体一样

0:04:54.257,0:04:56.188
在回程途中？

0:04:56.188,0:04:57.785
答案是，

0:04:57.785,0:04:59.113
皆非。

0:04:59.113,0:05:02.028
它拥有非常巨大的椭圆轨道，

0:05:02.028,0:05:05.870
使它绕太阳一周需要一万年的时间。

0:05:05.870,0:05:08.011
我们将这个天体[br]命名为塞德娜（Sedna），

0:05:08.011,0:05:09.779
是因纽特人海洋女神的名字，

0:05:09.779,0:05:13.849
以致敬它一生都在冰冻的环境中。

0:05:13.849,0:05:15.560
我们现在知道塞德娜的体积

0:05:15.560,0:05:17.429
约是冥王星的三分之一，

0:05:17.429,0:05:19.440
且是海王星外的那些结冰天体中，

0:05:19.440,0:05:21.527
相对比较典型的一个天体。

0:05:22.299,0:05:26.084
相对比较典型，[br]但不包括它的奇特的轨道。

0:05:26.084,0:05:27.928
你看着这个轨道可能会说，

0:05:27.928,0:05:30.541
“绕着太阳能走一万年确实很奇特”，

0:05:30.541,0:05:32.145
但这还不是它奇特的地方，

0:05:32.145,0:05:34.038
奇特的是，在那一万年中，

0:05:34.038,0:05:38.720
塞德娜完全不接近[br]太阳系中的任何其他东西。

0:05:38.720,0:05:41.160
即使是在它离太阳最近的位置，

0:05:41.160,0:05:43.399
塞德娜和海王星的距离

0:05:43.399,0:05:45.950
也比海王星和地球之间的距离更远。

0:05:46.924,0:05:49.039
假如塞德娜有这样的轨道：

0:05:49.039,0:05:51.603
绕行太阳一圈就会和[br]海王星的轨道接触一次，

0:05:51.603,0:05:54.645
那这就很容易解释了。

0:05:54.645,0:05:55.890
那它就是在结冰天体

0:05:55.890,0:05:58.333
的区域中以圆形轨道[br]绕行太阳的天体，

0:05:58.333,0:06:00.140
有一瞬间太靠近海王星，

0:06:00.140,0:06:02.485
因此被弹了出去，

0:06:02.485,0:06:06.144
现在正在返回的途中。

0:06:07.166,0:06:11.986
但是塞德娜从未接近过[br]太阳系中任何已知的东西，

0:06:11.986,0:06:14.358
不可能造成那样的弹射。

0:06:14.358,0:06:16.412
既然不是海王星造成的，

0:06:16.412,0:06:19.071
那一定有别的原因。

0:06:19.574,0:06:22.417
这是自 1845 年以来

0:06:22.417,0:06:27.679
我们第一次看到了在外太阳系的[br]某个东西产生了重力效应，

0:06:27.679,0:06:29.233
但不知道它是什么。

0:06:29.979,0:06:32.240
我曾经以为自己知道答案。

0:06:32.956,0:06:37.022
的确，它有可能是外太阳系一颗

0:06:37.022,0:06:38.241
很遥远的巨大行星，

0:06:38.241,0:06:40.724
但在这个情况中，这个想法很荒谬，

0:06:40.724,0:06:42.498
完全不足为信，

0:06:42.498,0:06:44.157
所以我没有很严肃的对待它。

0:06:44.157,0:06:45.721
但在 45 亿年前，

0:06:45.721,0:06:50.545
当太阳在其它上百个天体的[br]包裹下形成时，

0:06:50.545,0:06:51.925
那些天体中的任何一个

0:06:51.925,0:06:54.510
都有可能太靠近塞德娜，

0:06:54.510,0:06:58.480
从而影响它，[br]让它进入现今的这个轨道中。

0:06:58.480,0:07:02.370
当那群天体消散在星系中，

0:07:02.370,0:07:06.431
塞德娜的轨道应该会变成[br]太阳最早期历史中

0:07:06.431,0:07:08.766
的化石记录。

0:07:08.766,0:07:10.597
这个想法让我很兴奋，

0:07:10.597,0:07:11.814
这表示我们可以去研究

0:07:11.814,0:07:14.078
太阳诞生的化石历史，

0:07:14.078,0:07:15.970
于是我用接下来十年的时间，

0:07:15.970,0:07:18.635
去寻找更多有着[br]类似塞德娜轨道的天体。

0:07:18.635,0:07:22.040
在那十年间，我一个也没找到。

0:07:22.040,0:07:23.052
（笑声）

0:07:23.052,0:07:26.715
但我的同事，查理·楚基罗[br]和史考特·雪柏，有了些发现。

0:07:26.715,0:07:29.737
他们现在已经找到了[br]好几个轨道类似塞德娜的天体。

0:07:29.737,0:07:31.552
这非常令人兴奋。

0:07:31.552,0:07:33.176
但更让人激动的是，

0:07:33.176,0:07:35.892
他们发现，所有这些天体，

0:07:35.892,0:07:39.853
不仅是在遥远，椭圆形[br]的轨道上运行，

0:07:39.853,0:07:45.145
而且具有相同的复杂轨道参数特征。

0:07:45.145,0:07:49.241
在天体力学中，[br]我们把这个参数称为近日点幅角。

0:07:50.085,0:07:52.172
当他们发现那些特征参数[br]集聚在近日点幅角时，

0:07:52.172,0:07:53.554
立即手舞足蹈起来，

0:07:53.554,0:07:56.684
因为他们认为一定有个[br]遥远的巨大行星存在。

0:07:56.684,0:08:00.875
这真的让人很兴奋，[br]只是完全不合理罢了。

0:08:00.875,0:08:03.312
让我试着用一个比喻[br]来解释为什么。

0:08:03.312,0:08:06.777
试想，一个人走在广场上，

0:08:06.777,0:08:10.361
看向他右边 45 度的方向。

0:08:10.987,0:08:12.590
这可能有很多理由，

0:08:12.590,0:08:14.422
很容易解释，不是什么大事儿。

0:08:14.422,0:08:16.876
现在试想，有很多不同的人

0:08:16.876,0:08:20.420
都在广场上朝不同的方向走，

0:08:20.420,0:08:24.026
但都看向他们行进方向的 45 度角。

0:08:24.026,0:08:26.121
大家行进的方向不同，

0:08:26.121,0:08:28.230
大家看去的方向也不同，

0:08:28.230,0:08:31.593
但他们看去的[br]都是行进方向的 45 度处，

0:08:31.593,0:08:33.824
这个现象背后的原因会是什么？

0:08:34.857,0:08:36.032
我不知道。

0:08:36.032,0:08:39.761
非常难想象出任何理由[br]会造成这个现象。

0:08:39.761,0:08:41.154
（笑声）

0:08:41.154,0:08:45.899
基本上，这就是[br]一堆相近的近日点幅角

0:08:45.899,0:08:47.336
告诉我们的事。

0:08:47.503,0:08:50.227
科学家们很受挫，[br]他们认为一定是侥幸

0:08:50.227,0:08:52.346
和不佳的观测造成的。

0:08:52.346,0:08:53.850
他们告诉天文学家，

0:08:53.850,0:08:56.579
“把观测做得更好一点”。

0:08:56.579,0:08:59.411
我其实非常仔细地[br]研究过这些测量值，

0:08:59.411,0:09:00.931
但它们是对的。

0:09:00.931,0:09:02.954
这些天体真的都用

0:09:02.954,0:09:05.418
同样的近日点幅角值，

0:09:05.418,0:09:06.857
但是这不应该。

0:09:06.857,0:09:09.269
背后一定有原因。

0:09:10.976,0:09:15.299
谜团的最后一片出现在 2016 年，

0:09:15.299,0:09:17.889
当我和隔壁办公室的同事

0:09:17.889,0:09:20.507
康斯坦丁·巴蒂金意识到

0:09:20.507,0:09:23.150
大家之所以那么受挫

0:09:23.150,0:09:27.882
是因为近日点幅角只是[br]故事的一部分。

0:09:27.882,0:09:29.956
如果你用对的方式[br]来观察这些天体，

0:09:29.956,0:09:34.105
它们实际上在宇宙中[br]呈队列排布，并面朝同样的方向，

0:09:34.105,0:09:37.773
以同样的角度倾斜。

0:09:37.773,0:09:42.157
就好像在广场上的那些人们[br]都朝向相同的方向行进，

0:09:42.157,0:09:45.561
并且他们都看向右边 45 度。

0:09:45.561,0:09:46.985
这很容易解释。

0:09:46.985,0:09:49.446
因为他们都在看向某个东西。

0:09:49.446,0:09:53.755
在外太阳系的这些天体都[br]受到某个东西的影响。

0:09:54.941,0:09:56.592
但那是什么呢？

0:09:56.592,0:09:59.605
我和康斯坦丁花了一年的时间，

0:09:59.605,0:10:04.513
尝试去找出一个不同的解释，[br]不同于在外太阳系中

0:10:04.513,0:10:05.741
有遥远且巨大行星的解释。

0:10:05.741,0:10:11.198
我们并不想要成为第 33 和 34 位[br]提出这个行星存在

0:10:11.198,0:10:13.653
又被告知弄错了的人。

0:10:14.725,0:10:16.388
但一年后，

0:10:16.388,0:10:17.670
真的没有别的选择。

0:10:17.670,0:10:19.905
除了之前的那个解释，

0:10:19.905,0:10:22.474
我们想不出其他的解释了：

0:10:22.474,0:10:25.881
可能有个遥远的巨大行星[br]沿着椭圆的轨道运行，

0:10:25.881,0:10:27.901
倾斜向这个太阳系的其他部分，

0:10:27.901,0:10:30.520
从而被迫形成这些

0:10:30.520,0:10:32.000
外太阳系天体的模式。

0:10:32.757,0:10:34.784
猜一下这样的行星还会做什么？

0:10:34.784,0:10:36.757
还记得塞德娜那奇特的轨道吗？

0:10:36.757,0:10:39.382
那个轨道似乎被朝着[br]一个方向拉离太阳。

0:10:39.382,0:10:43.059
这样的一个行星会[br]不分昼夜地产生那样的轨道。

0:10:43.473,0:10:45.756
我们知道事情有些眉目了。

0:10:45.756,0:10:48.435
这就把我们带到了今天。

0:10:48.732,0:10:52.858
我们的处境基本上[br]就是 1845 年的巴黎。

0:10:52.858,0:10:54.098
（笑声）

0:10:54.098,0:10:59.546
我们看到遥远的巨大行星[br]造成的重力效应，

0:10:59.546,0:11:02.107
于是我们试着计算出

0:11:02.107,0:11:04.816
望远镜应该转向的方向，

0:11:04.816,0:11:06.176
希望能找到这个行星。

0:11:06.176,0:11:08.446
我们做过大量的电脑模拟，

0:11:09.160,0:11:11.214
投入无数个月做分析计算，

0:11:11.214,0:11:13.704
目前我能告诉各位的是：

0:11:14.078,0:11:16.907
首先，我们把这颗行星[br]称为第九行星，

0:11:16.907,0:11:19.605
因为它就是第九个。

0:11:20.660,0:11:23.895
第九行星的质量是地球的 6 倍。

0:11:23.895,0:11:26.123
这并非“它比冥王星小一点，

0:11:26.123,0:11:28.351
争论一下它是不是行星”的情形。

0:11:28.351,0:11:32.203
这是我们整个太阳系中[br]第五大的行星。

0:11:32.203,0:11:35.855
我先让各位对比一下[br]这些行星的大小。

0:11:35.855,0:11:40.000
在后方，你可以看到[br]巨大的木星和土星。

0:11:40.000,0:11:42.663
在它们旁边是稍小一点[br]的天王星和海王星。

0:11:42.663,0:11:46.205
在上面角落的是类地行星：[br]水星、金星、地球、火星。

0:11:46.205,0:11:47.632
你甚至可以看到

0:11:47.632,0:11:50.799
海王星外面的结冰带，[br]而且冥王星也是其中一员。

0:11:50.799,0:11:52.767
看看你们能不能分清谁是谁。

0:11:52.767,0:11:55.380
这里是第九行星。

0:11:56.477,0:11:58.906
第九行星很大。

0:11:58.906,0:12:00.015
第九行星大到

0:12:00.015,0:12:02.931
你应该纳闷，为什么[br]我们还没有找到它。

0:12:02.931,0:12:04.154
第九行星的确很大，

0:12:04.154,0:12:06.370
但它也非常、非常的远。

0:12:06.370,0:12:10.927
它所在的位置可能[br]比海王星还要远十五倍。

0:12:10.927,0:12:13.466
这同时意味着它的亮度[br]比海王星还要微弱五万倍。

0:12:13.466,0:12:17.171
此外，天空真的是一个很大的空间。

0:12:17.171,0:12:19.326
我们已经把它的定位范围

0:12:19.326,0:12:21.918
缩小成天空中相对很小的一块区域。

0:12:21.918,0:12:23.891
但我们仍然要花数年的时间

0:12:23.891,0:12:26.136
才能系统性地覆盖到整个区域，

0:12:26.136,0:12:28.028
而且还得使用很大的望远镜

0:12:28.028,0:12:31.422
才能看到那么遥远，那么微弱的行星。

0:12:31.422,0:12:34.599
幸运的是，我们可能不用这么做。

0:12:34.599,0:12:36.246
就像布瓦尔使用

0:12:36.246,0:12:42.116
在天王星被发现的 91 年前[br]未能识别出天王星的观测资料，

0:12:42.116,0:12:46.012
我敢说一定有那些[br]未能识别出的影像

0:12:46.012,0:12:49.132
可以显示出第九行星的位置。

0:12:50.019,0:12:53.137
这势必要用到非常大量的计算

0:12:53.137,0:12:55.502
才能分析完所有的旧资料，

0:12:55.502,0:12:58.459
并挑出那一个亮度微弱的移动行星。

0:12:59.207,0:13:00.524
我们正在做这件事了，

0:13:00.524,0:13:02.921
并且我认为[br]我们离成功越来越近了。

0:13:02.921,0:13:05.469
所以，我要说的是，准备好。

0:13:05.469,0:13:09.405
我们并不是要追赶勒维耶的记录：

0:13:09.405,0:13:10.660
“做一个预测，

0:13:10.660,0:13:12.443
第一个晚上就在离预测位置

0:13:12.443,0:13:14.296
不远处找到了行星”。

0:13:14.855,0:13:18.770
但我敢说，在接下来几年内，

0:13:18.770,0:13:21.217
某地的某个天文学家

0:13:21.217,0:13:23.402
会发现一个微弱的光点

0:13:23.402,0:13:25.742
缓慢的在天空中移动，

0:13:25.742,0:13:29.087
并得意洋洋地宣布[br]一颗新行星的发现，

0:13:29.087,0:13:31.805
而且可能还不是我们太阳系中

0:13:31.805,0:13:34.073
·真实存在的最后一颗行星。

0:13:34.073,0:13:35.179
谢谢。

0:13:35.179,0:13:39.083
（掌声）