1
00:00:01,000 --> 00:00:04,100
讓我跟各位說一個
兩百年前的故事。

2
00:00:04,792 --> 00:00:08,059
1820 年，法國天文學家
阿列西布瓦爾

3
00:00:08,083 --> 00:00:13,309
幾乎成為人類史上
第二個發現某個行星的人。

4
00:00:13,333 --> 00:00:18,299
他一直在用古老的星表
來追蹤天王星在夜空中的位置，

5
00:00:18,417 --> 00:00:23,175
天王星並沒有完全依照
他預測的方式繞著太陽轉。

6
00:00:23,208 --> 00:00:25,309
有時它會移動太快，

7
00:00:25,333 --> 00:00:27,018
有時則是有點太慢。

8
00:00:27,042 --> 00:00:30,427
布瓦爾知道他的預測是完美的。

9
00:00:30,792 --> 00:00:34,059
所以問題一定是出在
那些古老的星表。

10
00:00:34,083 --> 00:00:36,143
他告訴那時的天文學家：

11
00:00:36,167 --> 00:00:38,330
「把測量做更好一點。」

12
00:00:38,625 --> 00:00:39,893
他們真的做了。

13
00:00:39,917 --> 00:00:42,059
接下來的二十年，天文學家

14
00:00:42,083 --> 00:00:46,143
非常仔細地追蹤天王星
在天空中的位置，

15
00:00:46,167 --> 00:00:49,715
但仍然不符合布瓦爾的預測。

16
00:00:49,875 --> 00:00:52,018
到了 1840 年，事實變得很明顯。

17
00:00:52,042 --> 00:00:55,101
那些古老的星表並沒有問題，

18
00:00:55,125 --> 00:00:57,778
有問題的是預測。

19
00:00:57,980 --> 00:00:59,805
且天文學家知道原因。

20
00:00:59,825 --> 00:01:03,726
他們明白一定有個遙遠、巨大的行星

21
00:01:03,750 --> 00:01:07,264
在天王星的軌道外面，
在那軌道上造成牽引力，

22
00:01:07,292 --> 00:01:09,851
造成天王星有時會移動太快，

23
00:01:09,875 --> 00:01:11,732
有時則會讓它減速。

24
00:01:12,625 --> 00:01:14,861
在 1840 年，感覺一定很挫折，

25
00:01:14,881 --> 00:01:18,184
看得到這個遙遠、巨大的行星
所產生的引力效應，

26
00:01:18,208 --> 00:01:21,592
卻不知道要怎麼找到它。

27
00:01:21,980 --> 00:01:24,376
相信我，那真的很讓人挫折。

28
00:01:24,396 --> 00:01:25,559
（笑聲）

29
00:01:25,583 --> 00:01:29,099
但在 1846 年，另一位
法國天文學家奧本 · 勒維耶，

30
00:01:29,167 --> 00:01:33,094
運用數學計算找出方法
來預測該行星的位置。

31
00:01:33,208 --> 00:01:36,184
他把他的預測交給柏林天文台，

32
00:01:36,208 --> 00:01:38,995
他們打開了望遠鏡，就在第一晚，

33
00:01:39,050 --> 00:01:42,786
他們發現了一個極微弱的光點，
緩慢地在天空中移動，

34
00:01:42,807 --> 00:01:48,512
他們發現了海王星。它和勒維耶
預測的位置只差這麼一點點。

35
00:01:49,875 --> 00:01:54,173
這個做出預測、
發現不一致、提出新理論、

36
00:01:54,207 --> 00:01:57,476
成功發現的故事，實在非常經典，

37
00:01:57,500 --> 00:02:00,393
勒維耶也因此成名，

38
00:02:00,417 --> 00:02:03,143
讓大家都馬上想要如法炮製。

39
00:02:03,167 --> 00:02:05,684
在過去一百六十三年間，

40
00:02:05,708 --> 00:02:07,860
有數十位天文學家用了

41
00:02:07,890 --> 00:02:11,279
某種他們宣稱的不一致，

42
00:02:11,333 --> 00:02:15,641
來預測有某個新的行星
存在於太陽系中。

43
00:02:16,292 --> 00:02:19,000
他們全錯了。

44
00:02:20,125 --> 00:02:23,751
這些錯誤預測中最有名的
是帕西瓦爾 · 羅威爾的預測，

45
00:02:23,792 --> 00:02:28,518
他深信在天王星和海王星之外
一定還有一個行星

46
00:02:28,542 --> 00:02:30,383
影響那些軌道。

47
00:02:30,542 --> 00:02:34,741
所以，1930 年羅威爾
天文台發現冥王星時，

48
00:02:34,792 --> 00:02:39,226
大家都假設它一定是
羅威爾預測的那個行星。

49
00:02:39,250 --> 00:02:41,269
他們錯了。

50
00:02:41,667 --> 00:02:45,768
結果發現，天王星和海王星的位置
就是它們應該在的位置。

51
00:02:45,792 --> 00:02:47,351
花了一百年的時間，

52
00:02:47,375 --> 00:02:49,143
才證明布瓦爾是對的。

53
00:02:49,167 --> 00:02:52,768
天文學家的確需要
把測量做得更好。

54
00:02:52,792 --> 00:02:54,559
當他們真的做到時，

55
00:02:54,583 --> 00:02:57,318
那些更好的測量證明了

56
00:02:57,792 --> 00:03:02,583
並沒有其他行星在天王星
和海王星的軌道之外，

57
00:03:02,833 --> 00:03:05,518
冥王星至少還要再大數千倍

58
00:03:05,542 --> 00:03:08,184
才有可能影響到那些軌道。

59
00:03:08,208 --> 00:03:10,773
所以，雖然後來發現冥王星

60
00:03:10,856 --> 00:03:13,357
並不是原來所想的那個行星，

61
00:03:13,377 --> 00:03:16,934
但這是第一次發現
我們現在所知的現象：

62
00:03:16,958 --> 00:03:21,684
在行星之外的軌道上
有數以千計的小型、結冰天體。

63
00:03:21,708 --> 00:03:24,221
各位在這裡所看到的是木星、

64
00:03:24,241 --> 00:03:26,987
土星、天王星，和海王星的軌道，

65
00:03:27,167 --> 00:03:30,184
地球則是在中間的小圓圈裡，

66
00:03:30,208 --> 00:03:33,184
那圓圈裡還有太陽
及你所知和所愛的一切。

67
00:03:33,208 --> 00:03:35,018
邊緣上的黃色圓圈

68
00:03:35,042 --> 00:03:37,809
就是在行星之外的結冰體。

69
00:03:37,833 --> 00:03:42,112
這些結冰體會被行星的
重力場給推開或拉近，

70
00:03:42,292 --> 00:03:44,809
這些移動是完全可以預測的。

71
00:03:44,833 --> 00:03:49,772
繞行太陽的所有東西都完全
依照它們應該的方式在繞行。

72
00:03:50,748 --> 00:03:52,226
幾乎是所有東西。

73
00:03:52,250 --> 00:03:54,069
2003 年，

74
00:03:54,333 --> 00:03:56,226
我發現了當時

75
00:03:56,250 --> 00:03:59,634
在太陽系中最遙遠的已知天體。

76
00:03:59,938 --> 00:04:02,965
很難不看著遠方那孤獨的
天體，然後說，當然，

77
00:04:02,985 --> 00:04:05,422
羅威爾錯了，海王星
之外沒有其他行星，

78
00:04:05,434 --> 00:04:09,029
但這個，這可能是一個新的行星。

79
00:04:09,083 --> 00:04:12,800
我們真正要問的是，它繞行
太陽時走的是什麼軌道？

80
00:04:12,897 --> 00:04:16,421
它是否像行星一樣走圓形的軌道？

81
00:04:16,458 --> 00:04:20,351
或者它只是這結冰體
所形成的冰帶中的一員，

82
00:04:20,375 --> 00:04:24,434
先前被稍微向外拋出來，
現在它只是在回家的路上？

83
00:04:24,458 --> 00:04:27,156
兩百年前在研究天王星時，

84
00:04:27,180 --> 00:04:31,520
天文學家努力想要解答的
也正是這個問題。

85
00:04:31,625 --> 00:04:35,393
在發現它的九十一年前，
有許多被忽略的觀察資料，

86
00:04:35,417 --> 00:04:37,768
他們的做法就是使用這些資料

87
00:04:37,792 --> 00:04:39,518
來推測出它的整個軌道。

88
00:04:39,542 --> 00:04:41,559
我們沒有用到那麼早的資料，

89
00:04:41,583 --> 00:04:46,184
但我們確實發現，十三年前
就有這個天體的觀察資料，

90
00:04:46,208 --> 00:04:48,509
讓我們能想出它如何繞行太陽。

91
00:04:48,509 --> 00:04:49,790
所以，問題是：

92
00:04:49,796 --> 00:04:52,934
它和行星一樣
沿著圓形的軌道繞行太陽？

93
00:04:52,958 --> 00:04:56,085
或者它和那些結冰體
一樣是在回程途中？

94
00:04:56,292 --> 00:04:57,976
答案是，

95
00:04:58,000 --> 00:04:59,268
皆非。

96
00:04:59,292 --> 00:05:02,239
它有個非常巨大的細長軌道，

97
00:05:02,259 --> 00:05:05,609
繞行太陽一圓要花一萬年。

98
00:05:06,022 --> 00:05:10,090
我們將這個天體命名為賽德娜，
伊努伊特海洋女神的名字，

99
00:05:10,110 --> 00:05:14,018
它一生都在冰凍的環境中，
這個名字也是在對這項特點致敬。

100
00:05:14,042 --> 00:05:17,430
現在，我們知道賽德娜的體積
約是冥王星的三分之一，

101
00:05:17,458 --> 00:05:22,238
它是海王星之外的那些結冰體中，
相對比較典型的一個。

102
00:05:22,375 --> 00:05:26,226
相對比較典型，
但不包括它的怪異軌道。

103
00:05:26,252 --> 00:05:30,658
你可能會看著這個軌道，說：
「繞行太陽要一萬年是很怪異。」

104
00:05:30,672 --> 00:05:32,252
但那還不是怪異的部分。

105
00:05:32,282 --> 00:05:34,292
怪異的是，在那一萬年中，

106
00:05:34,366 --> 00:05:38,934
賽德娜完全不會接近
太陽系中的任何其他東西。

107
00:05:38,958 --> 00:05:41,268
即使在它離太陽最近的點，

108
00:05:41,407 --> 00:05:45,921
賽德娜和海王星的距離
也比海王星和地球的距離更遠。

109
00:05:47,042 --> 00:05:49,184
如果賽德娜有這樣的軌道，

110
00:05:49,208 --> 00:05:51,809
繞行太陽一圈就會
和海王星的軌道接觸一次，

111
00:05:51,833 --> 00:05:54,747
那就會很容易解釋了。

112
00:05:54,875 --> 00:05:57,222
那就只是在結冰體的區域中

113
00:05:57,242 --> 00:06:00,052
以圓形軌道繞行太陽的天體，

114
00:06:00,079 --> 00:06:02,832
有一次太靠近海王星，

115
00:06:02,852 --> 00:06:05,999
因此被彈出去，
現在正在返回的途中。

116
00:06:07,333 --> 00:06:12,059
但賽德娜從未接近過
太陽系中的任何已知的東西，

117
00:06:12,083 --> 00:06:14,476
不可能造成那樣的彈射。

118
00:06:14,500 --> 00:06:16,518
不會是海王星造成的，

119
00:06:16,542 --> 00:06:19,031
但總是有成因。

120
00:06:19,667 --> 00:06:22,431
那是 1845 年之後第一次

121
00:06:22,625 --> 00:06:27,551
我們看到了在外太陽系的
某樣東西產生引力效應，

122
00:06:27,583 --> 00:06:29,298
卻不知道它是什麼。

123
00:06:30,208 --> 00:06:32,163
我曾經以為我知道答案。

124
00:06:33,105 --> 00:06:34,261
的確，

125
00:06:34,281 --> 00:06:38,411
它有可能是外太陽系
一個很遙遠、巨大的行星，

126
00:06:38,434 --> 00:06:40,809
但，在這個情況中，
這個想法很荒謬，

127
00:06:40,833 --> 00:06:43,967
且完全不足採信，
所以我並沒有認真看待它。

128
00:06:44,040 --> 00:06:45,809
但，四十五億年前，

129
00:06:45,833 --> 00:06:50,684
當太陽在數百個其他
天體的包裹之中形成時，

130
00:06:50,708 --> 00:06:54,513
那些天體中的任何一個
都有可能太靠近賽德娜，

131
00:06:54,667 --> 00:06:58,234
影響它，讓它進入
現今的這個軌道中。

132
00:06:58,667 --> 00:07:02,559
當那群天體消散在銀河中，

133
00:07:02,583 --> 00:07:05,046
賽德娜的軌道應該會變成

134
00:07:05,066 --> 00:07:08,376
太陽最早歷史中的化石記錄。

135
00:07:08,875 --> 00:07:10,684
這個想法讓我好興奮，

136
00:07:10,708 --> 00:07:14,178
這表示我們可以去研究
太陽誕生的化石歷史，

137
00:07:14,327 --> 00:07:18,773
因此我用接下來十年的時間，
去尋找更多軌道像賽德娜的天體。

138
00:07:18,833 --> 00:07:22,268
在那十年間，我一個也沒找到。

139
00:07:22,292 --> 00:07:23,309
（笑聲）

140
00:07:23,333 --> 00:07:26,851
但我的同事，查德 · 楚基羅
及史考特 · 雪柏都做得比我好，

141
00:07:26,875 --> 00:07:29,893
他們現在已經找到了好幾個
軌道類似賽德娜的天體，

142
00:07:29,917 --> 00:07:31,492
超級讓人興奮。

143
00:07:31,708 --> 00:07:33,232
但，更有趣的是，

144
00:07:33,256 --> 00:07:36,018
他們發現，所有這些天體

145
00:07:36,042 --> 00:07:39,934
不僅是在遙遠、細長的軌道上運行，

146
00:07:39,958 --> 00:07:45,309
它們複雜的軌道參數都有相同的值，

147
00:07:45,333 --> 00:07:49,563
在天體力學中，我們把這個
參數稱為「近日點輻角」。

148
00:07:50,040 --> 00:07:53,880
當他們發現這些近日點輻角
都差不多時，馬上手舞足蹈，

149
00:07:53,900 --> 00:07:56,961
認為一定有個遙遠、
巨大的行星存在，

150
00:07:56,981 --> 00:08:01,059
這真的很讓人興奮，
只是，完全不合理。

151
00:08:01,083 --> 00:08:03,601
讓我試著用比喻來解釋為什麼。

152
00:08:03,625 --> 00:08:06,934
想像一個人走在一個廣場上，

153
00:08:06,958 --> 00:08:10,292
看向他的右邊四十五度方向。

154
00:08:11,125 --> 00:08:14,399
可能有很多理由，
超容易解釋，沒什麼。

155
00:08:14,621 --> 00:08:16,976
現在，想像很多不同的人，

156
00:08:17,000 --> 00:08:20,269
都在廣場上朝不同的方向行走，

157
00:08:20,917 --> 00:08:24,184
但都看向他們行進
方向的四十五度。

158
00:08:24,208 --> 00:08:26,226
大家行進的方向不同，

159
00:08:26,250 --> 00:08:28,160
大家都看向不同的方向，

160
00:08:28,232 --> 00:08:31,726
但他們看的都是
行進方向的四十五度。

161
00:08:31,750 --> 00:08:34,036
這種現象背後的成因會是什麼？

162
00:08:34,917 --> 00:08:36,184
我不知道。

163
00:08:36,208 --> 00:08:39,934
很難想出任何理由
會造成這種現象。

164
00:08:39,958 --> 00:08:41,309
（笑聲）

165
00:08:41,333 --> 00:08:46,034
基本上，這就是一堆
相近的近日點輻角

166
00:08:46,078 --> 00:08:47,601
告訴我們的事。

167
00:08:47,625 --> 00:08:49,132
科學家很受挫，

168
00:08:49,152 --> 00:08:52,559
他們認為一定是僥倖
及不佳的觀察值造成。

169
00:08:52,583 --> 00:08:54,351
他們告訴天文學家：

170
00:08:54,375 --> 00:08:56,420
「把測量做更好一點。」

171
00:08:56,792 --> 00:09:00,893
不過，我非常仔細地研究過
這些測量值，它們是對的。

172
00:09:00,949 --> 00:09:03,101
這些天體真的都有同樣的

173
00:09:03,125 --> 00:09:05,601
近日點輻角值，

174
00:09:05,625 --> 00:09:07,018
但不應該如此。

175
00:09:07,042 --> 00:09:09,250
背後一定有原因。

176
00:09:11,125 --> 00:09:15,434
拼圖的最後一片在 2016 年出現，

177
00:09:15,458 --> 00:09:17,976
康斯坦丁 · 巴蒂金是我的同事，

178
00:09:18,000 --> 00:09:20,293
他的辦公室就在附近，

179
00:09:20,327 --> 00:09:23,268
我明白，大家都受挫的原因

180
00:09:23,292 --> 00:09:27,870
是因為近日點輻角
只是故事的一部分。

181
00:09:28,042 --> 00:09:29,931
如果用對的方式來看這些天體，

182
00:09:29,954 --> 00:09:34,184
它們在太空中排成一排，
朝向同樣的方向，

183
00:09:34,208 --> 00:09:37,934
它們在太空中，
都朝同樣的方向傾斜。

184
00:09:37,958 --> 00:09:42,309
那就好像在廣場上的那些人
都朝同樣的方向行進，

185
00:09:42,333 --> 00:09:45,293
且都看向右邊四十五度。

186
00:09:45,792 --> 00:09:49,388
那就很容易解釋。
他們都在看某樣東西。

187
00:09:49,583 --> 00:09:53,834
在外太陽系的這些天體
都受到某樣東西影響。

188
00:09:55,000 --> 00:09:56,726
但，那東西是什麼？

189
00:09:56,750 --> 00:09:59,726
康斯坦丁和我花了一年時間，

190
00:09:59,750 --> 00:10:02,845
想要找出一個不同的解釋，

191
00:10:02,907 --> 00:10:05,851
不是在外太陽系中有個
遙遠、巨大的行星。

192
00:10:05,875 --> 00:10:09,779
我們並不想要成為
第三十四及三十五位

193
00:10:09,819 --> 00:10:13,667
提出這個行星存在
又被告知弄錯了的人。

194
00:10:14,792 --> 00:10:16,559
但，一年後，

195
00:10:16,583 --> 00:10:20,005
真的沒別的選擇。
我們想不出其他解釋，

196
00:10:20,083 --> 00:10:24,093
唯一的可能就是有個
遙遠、巨大的行星，

197
00:10:24,117 --> 00:10:25,836
沿著細長的軌道運行，

198
00:10:25,876 --> 00:10:27,976
傾斜向這個太陽系的其他部分，

199
00:10:28,000 --> 00:10:32,383
迫使形成這些外太陽系天體的模式。

200
00:10:32,792 --> 00:10:34,934
猜猜這樣的行星還會做什麼？

201
00:10:34,958 --> 00:10:36,809
記得賽德娜的奇特軌道嗎？

202
00:10:36,833 --> 00:10:39,228
它好像是被拉離太陽
朝向一個方向行進。

203
00:10:39,422 --> 00:10:43,518
這樣的行星會一直產生那樣的軌道。

204
00:10:43,542 --> 00:10:45,663
我們知道我們有些眉目了。

205
00:10:45,875 --> 00:10:48,851
這就把我們帶到現今。

206
00:10:48,875 --> 00:10:53,059
基本上，我們是 1845 年的巴黎。

207
00:10:53,083 --> 00:10:54,268
（笑聲）

208
00:10:54,292 --> 00:10:59,601
我們看到遙遠、巨大的行星
造成的引力效應，

209
00:10:59,625 --> 00:11:03,531
於是我們試著計算出往哪裡尋找，

210
00:11:03,531 --> 00:11:06,153
把望遠鏡轉向哪個方向，
才能找到這個行星。

211
00:11:06,208 --> 00:11:08,583
我們做過大量的電腦模擬，

212
00:11:09,292 --> 00:11:11,226
投入無數個月做分析計算，

213
00:11:11,250 --> 00:11:13,809
目前，我能告訴各位的是：

214
00:11:13,833 --> 00:11:17,018
第一，我們把這個行星
稱為第九行星，

215
00:11:17,042 --> 00:11:19,625
因為它就是第九個，

216
00:11:20,750 --> 00:11:24,018
第九行星的質量是地球的六倍。

217
00:11:24,042 --> 00:11:28,275
這並非「它比冥王星小一點，
還要爭論它是不是行星」的情形。

218
00:11:28,295 --> 00:11:32,129
這是我們整個太陽系中
第五大的行星。

219
00:11:32,375 --> 00:11:36,018
為了說明起見，先讓各位
看一下這些行星的大小。

220
00:11:36,042 --> 00:11:39,370
在後面，可以看到
巨大的木星和土星。

221
00:11:40,208 --> 00:11:42,851
在它們旁邊的是天王星
和海王星，比較小一點。

222
00:11:42,875 --> 00:11:46,352
在上面角落的是類地行星，
水星、金星、地球、火星。

223
00:11:46,376 --> 00:11:50,867
甚至可以看到海王星外面的
結冰體帶，冥王星也是其中一員，

224
00:11:50,917 --> 00:11:52,775
猜猜是哪一個，祝好運。

225
00:11:52,799 --> 00:11:55,215
這是第九行星。

226
00:11:56,583 --> 00:11:58,675
第九行星很大。

227
00:11:59,042 --> 00:12:02,786
第九行星大到你應該要納悶
我們為什麼還沒找到它。

228
00:12:02,958 --> 00:12:06,402
嗯，第九行星很大，
但它也非常非常遠。

229
00:12:06,507 --> 00:12:11,059
它的所在可能比海王星
還要遠十五倍。

230
00:12:11,083 --> 00:12:14,351
那就表示它比海王星
還要微弱五萬倍。

231
00:12:14,375 --> 00:12:17,309
此外，天空真的很大。

232
00:12:17,333 --> 00:12:21,879
我們已經把它可能的所在範圍縮小
成天空中相對很小的一塊區域，

233
00:12:22,042 --> 00:12:23,934
但我們仍然要花數年的時間

234
00:12:23,958 --> 00:12:26,309
才能系統性地找完
天空中的那個區域，

235
00:12:26,333 --> 00:12:28,005
還得使用很大的望遠鏡

236
00:12:28,005 --> 00:12:31,418
才能夠看到那麼遙遠、
那麼微弱的行星。

237
00:12:31,418 --> 00:12:34,374
幸運的是，我們可能不用這麼做。

238
00:12:34,688 --> 00:12:36,939
就像布瓦爾使用

239
00:12:36,949 --> 00:12:39,665
當時仍未被發現的天王星

240
00:12:39,695 --> 00:12:42,441
之前 91 年的資料，

241
00:12:42,441 --> 00:12:46,184
我敢說一定有些未被承認的影像

242
00:12:46,208 --> 00:12:49,262
可以顯示出第九行星的位置。

243
00:12:50,000 --> 00:12:53,059
這勢必要用到非常大量的計算，

244
00:12:53,083 --> 00:12:55,393
才能分析完所有的舊資料，

245
00:12:55,417 --> 00:12:58,673
並挑出那一個微弱的移動行星。

246
00:12:59,292 --> 00:13:00,610
但我們在進行了。

247
00:13:00,620 --> 00:13:02,976
我認為我們快成功了。

248
00:13:03,000 --> 00:13:05,518
所以，我要說的是，準備好。

249
00:13:05,542 --> 00:13:09,066
我們比不上勒維耶的

250
00:13:09,076 --> 00:13:10,809
「做一個預測，

251
00:13:10,833 --> 00:13:14,786
一個晚上就在離預測位置
不遠處找到行星」的記錄。

252
00:13:14,958 --> 00:13:18,610
但我敢說，在接下來幾年內，

253
00:13:18,917 --> 00:13:21,309
某地的某個天文學家

254
00:13:21,333 --> 00:13:23,559
會發現有一個微弱的光點

255
00:13:23,583 --> 00:13:25,851
緩慢地在天空中移動，

256
00:13:25,875 --> 00:13:29,514
並洋洋得意地宣佈
他真的在我們的太陽系中

257
00:13:29,548 --> 00:13:33,737
發現了一個新的行星，
且很可能還有其他的行星存在。

258
00:13:34,167 --> 00:13:35,434
謝謝。

259
00:13:35,458 --> 00:13:39,083
（掌聲）