神奇的“提丟斯-波德”定則
提丟斯-波得定則(Titius-Bode law),簡稱“波得定律”,是關于太陽系中行星軌道的一個簡單的幾何學規(guī)則。 它是在1766年德國的一位中學教師戴維·提丟斯(Johann Daniel Titius)發(fā)現(xiàn)的。后來被柏林天文臺的臺長波得(Johann Elert Bode)歸納成了一個經驗公式來表示。
(1)日地距離149.6×106千米被稱為1個天文單位。把其它行星距日的距離用天文單位表示,填在下表中:
| 水星 | 金星 | 地球 | 火星 | 木星 | 土星 | 天王星 | 海王星 |
距太陽的距離 (106千米) | 57.9 | 108.2 | 149.6 | 227.9 | 778.0 | 1472.0 | 2870.0 | 4496.0 |
天文單位 | | | 1 | | | | | |
(2)1766年,德國的提丟斯提出,行星同太陽平均距離的經驗定律。取一數(shù)列0,3,6 ,12,24,48,96,192……,然后將每個數(shù)加上4,再除以10,就可以近似地得到以天文單位表示的各個行星同太陽的平均距離。(此時人們只知道太陽系中有水星、金星、火星、木星、土星五大行星)。請按公式計算,并將結果與上表比較,你發(fā)現(xiàn)了什么問題,知道可能為什么嗎?
(3)1772年德國的波得,在提丟斯的基礎上,公開發(fā)表所總結的公式:an=0.4+0.3×2n-2,式中an是以天文單位表示的第n顆行星離太陽的平均距離,n是離太陽由近及遠的次序(但水星n=-∞為例外)。1781 年,英國天文學赫歇耳宣布,他在無意中發(fā)現(xiàn)了太陽系的第七大行星—天王星。請按公式計算,并將結果與上表比較,符合程度如何?
(4)請按上述任一公式計算海王星,結果與實際情況符合程度如何?提丟斯-波德定則到底有何意義,隨著時間的流逝,人們已漸漸淡忘了它,但不管怎樣,提丟斯-波德定的理論成為了人們孜孜以求的世紀之謎......