179 let od objevu Neptunu. Astronomové nejdřív spočítali jeho existenci a pak ho skutečně našli dalekohledem

2 min

Sdílet

K objevu planety Neptun vedly anomálie v chování dříve objeveného Uranu. Kombinace Francouze a Němců pak ukázala sílu matematiky v astronomii.

Neptun a jeho měsíc Hippocamp

Zdroj: FOTO:J. Olmsted, Public domain, via Wikimedia Commons

Berlínská hvězdárna se stala 23. září 1846 svědkem jedné z největších senzací vědecké historie. Astronom Johann Gottfried Galle spolu se svým studentem Heinrichem Louisem d’Arrestem dokončili něco, co silně potvrdilo schopnost lidského rozumu. A stejně tak Newtonových zákonů. Díky propočtům byl totiž objeven Neptun.

Uran tropí hlouposti

Příběh modrého obra začal už v roce 1781 objevem Uranu astronomem Williamem Herschelem. Další astronomové pak po dlouhé roky viděli, že se těleso nepohybuje tak přesně, jak by mělo v souladu s Newtonovou mechanikou. Nejdřív byl totiž rychlejší, pak zase abnormálně pomalý, kterážto anomálie se stala velkou výzvou pro Newtonův zákon všeobecné gravitace.

Milý deníčku

Nabízely se ale jen dvě možnosti. Buď se pletl Newton, nebo se kolem Uranu pohybovalo ještě něco dalšího. Ve 40. letech 19. století se problému chopili dva vynikající mozky tehdejší doby. John Couch Adams z Cambridge si už během studií zapsal podle Britannicy v roce 1841 do deníku: „Rozhodl jsem se začátkem tohoto týdne, že hned po ukončení studia budu zkoumat nepravidelnosti v pohybu Uranu, abych zjistil, že je lze přičíst působení neobjevené planety za ním.”

Triumf Le Verriera

Za kanálem La Manche se toho samého chopil Urban Le Verries. Adams dokončil propočty v roce 1843, observatoř v Cambridge ale příležitost k pátrání nevyužila. Francouz byl systematičtější, takže 10. listopadu 1845 předložil svou první práci Akademii věd v Paříži. Ta ukazovala, že stávající teorie nedokáží pohyb planety osvětlit.

Počátkem června 1846 přinesl druhou tezi s predikcí pozice neznámého tělesa. Jeho kalkulace se dostaly do Anglie, kde královský astronom George Airy poznal podobnost s Adamsovými výsledky. Všechno se tak dostalo ke stejné observatoři, která původně odmítla Adamse, další postup byl ale pomalý a neefektivní.

Frustrace a Němci

O Le Verrierovu práci se ovšem jeho kolegové nezajímali, proto ji poslal kolegům v Německu. Tak se jeho dopis dostal k Johannu Gottfriedu Gallovi, který se okamžitě pustil do práce. I s vynikajícími mapami a vybavením se však jako klíčový ukázal nápad jeho studenta d’Arresta. Šlo o srovnání aktuální oblohy a nových hvězdných map míst, která označil právě Le Verrier.

Nadšený Galle s ním pak začal porovnávat každou hvězdu na konkrétních místech. Netrvalo ani hodinu a d’Arrest vykřikl: „Tahle hvězda není na mapě!” Objekt byl jen jeden stupeň od francouzské predikce. Šlo o pozoruhodnou shodu dokazující obrovskou sílu matematické astronomie.

Prstence planety Neptun, tak jak je viděl vesmírný dalekohled Jamese Webba. FOTO: IMAGE: NASA, ESA, CSA, STScIIMAGE PROCESSING: Joseph DePasquale (STScI), Public domain, via Wikimedia Commons

Spory o uznání

Vzhledem k historii propočtů se rozběhl spor o uznání a prvenství. Po zveřejnění dřívějších Adamsových kalkulací došlo k dlouhé a hořké kontroverzi mezi Francouzi a Brity. Le Verrier se v roce 1846 dočkal Copleyho medaile, o dva roky později i Adams. Právě objev Neptunu byl dramatickým potvrzeným “Newtona v praxi”.