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천문학 자 윌리엄 허셜 (William Herschel)은 1781 년 천왕성을 발견했습니다. 망원경을 통해 발견 된 최초의 행성이자 고대부터 지속적으로 관측되지 않은 최초의 행성이었습니다. 발견 후 몇 년 동안 천문학 자들은 새 행성을 매우 신중하게 추적했습니다. 그들은 궤도에서 섭동을 발견했으며, 그 중 일부는 목성과 토성 같은 알려진 행성의 중력 효과에 의해 설명 될 수있는 반면, 다른 것들은 지금까지 알려지지 않은 행성 해왕성의 발견으로 이어졌다.
태양계 역학
천왕성이 발견되자 태양계의 역학을 지배하는 물리적 법칙은 매우 잘 이해되었습니다. 관련된 유일한 힘은 중력이며, 뉴턴의 운동 법칙과 결합하여 행성 궤도에 대한 포괄적 인 수학적 설명을 제공 할 수 있습니다. 결과 방정식은 매우 엄격하여 하늘을 가로 지르는 행성의 움직임을 높은 정확도로 예측할 수 있습니다. 이것은 이미 알려진 행성들에 대해 이미 수행되었으며, 발견 된 지 2 년 이내에 천왕성에 대해 수행되었습니다.
궤도 불일치
처음에 천왕성의 움직임은 예측을 잘 따르는 것으로 보였다. 그러나 점차 행성의 관측 된 위치가 예상 된 위치에서 벗어나기 시작했습니다. 1830 년까지 불일치는 행성 직경의 4 배 이상이었으며 더 이상 무시할 수 없었습니다. 일부 천문학 자들이 선호하는 한 가지 설명은 뉴턴의 중력 구성이 잘못되어 예측이 정확하지만 정확하지는 않다는 것입니다. 유일한 다른 가능성은 알려지지 않은 물체가 태양계 외곽 어딘가에서 공전하고 있었을 가능성이 있었다.
새로운 행성을 예측
천왕성 궤도의 원래 계산은 태양계에서 알려진 모든 물체의 중력 효과를 고려했습니다. 일차적 인 영향은 태양에서 왔지만, 거대한 행성 목성과 토성의 영향은 컸다. 관측 된 불일치는 천왕성의 궤도 너머로 발견되기를 기다리는 또 다른 큰 행성이 있다고 제안했다. 이론적으로이 발견되지 않은 행성의 궤도는 천왕성의 위치에서 관측 된 섭동에 기초하여 합리적인 정밀도로 계산 될 수있다. 이 계산은 1843 년 영국 천문학자인 John Couch Adams에 의해 수행되었지만 불행히도 당시 영국에서는 그 중요성이 인정되지 않았습니다.
해왕성의 발견
Adams와 매우 유사한 계산은 프랑스 과학자 Urbain Le Verrier가 얼마 후에 수행했습니다. 베를린 천문대에서 천문학 자들은 르베리에 (Le Verriers) 수치를 사용하여 1846 년에 예측 된 행성을 발견했으며, 이후 해왕성이라는 이름을 붙였습니다. 해왕성의 발견과 20 세기에 들어서면서 천왕성의 궤도에서 잔존하는 섭동이 완전히 존재하는지에 대한 논란이 있었다. 그러나 오늘날 대부분의 천문학 자들은 이것이 사실이라고 믿고 있습니다.