2021-12-12 赫歇尔发现天王星的启示

1781年，一位小镇青年，在英国打工的德国音乐老师，震惊了天文学界（有点儿绕）。这听起来有点离谱，有没有搞错，到底是怎么回事呢？

虽然说来话长，但是要长话短说，听我细细道来。

这位青年赫歇尔，逃离了战争中的德意志，到英国小镇当打工人，教授音乐。小伙儿虽然出身不高，但是热爱学习，将所有的业余时间投入制作望远镜和天文观察中。每天工作16个小时，没空动手，只能让亲妹妹给他读小说加喂他吃饭。

这种废寝忘食的工作方式，是不是听起来很熟悉？没错儿，那就是我们敬爱的英国天文学前辈，炒股亏了十年工资的牛顿老爵爷！

老牛忙着思考地球以外的宇宙，亲手把女友的手放进自己的烟斗，从此就再没有以后了。他们俩都活到了八十几岁，然而，老牛终于没有吃到嫩草，而小赫更有革命的接班人，他的儿子小小赫，和他终身未婚的妹妹（其实和牛大人挺配，可惜不是一个时代）一样，都是天文界一把好手。

看来，虽然出身差别大，但小赫和老牛在天文学上的贡献没有差的那么多。至于原因吗，其实他们之间就只差了一个好的妹子^_^

从1774年开始，他就用自制望远镜观测双星。当时人们只知道有六颗行星，他在1781年3月发现一颗奇特的星体，过了几天之后重新观测，发现其在移动，开始认为是彗星，公之于众后被确定是行星，拓展了太阳系的边界，刷新了几千年来的固有认识。

作为一个需要自备干粮和自带设备搞生产的民科，他为什么能够发现天王星呢？为什么没有其他老爷们发现呢？

首先，当时人们约定俗成的认为只有6颗行星。既然没有人这么想，那就没有人去这么观测和验证。在他之前100年即被发现，被记录了22次。其他人完全没有想到这是个行星。要解决这种问题，只有尽量破除成见，才可能不断创新。

其次，他在作巡天观测，足足干了1年，把每一颗星星都记录下来，过一段回来再重新观察一下。在他之前没有人干过，而他一生共干了4次。这就是处理大数据的早期方案-穷举法，用大海捞针的方法来作观测。有道是，只要功夫深，铁杵磨成针，还真是这样。

再次，工欲善其事必先利其器。在科学的初创时期，他不停打磨的望远镜，居然超过了皇家天文台的水平，堪称“人间大炮”。有这样的利器加持，再加持续努力，成功几率大增。

最后，运气很关键。法国天文学家拉莫尼亚先后12次记录了天王星，后来更是在20天时间内记录了8次天王星的位置，但没有发现其是移动的，这并非他不认真，是天文学中的“表观逆行”规律。赫歇尔在第一次观察到天王星的位置之后，隔了4天再看，发现其动了，当时并没有遇到“表观逆行”，做出了最关键的临门一脚。

看起来，运气确实青睐于他，但他不一定是被这种运气青睐的第一人，只是其他人都没有把握住机会而已。但如果没有前几个因素，即使运气来了，也会把握不住。

古人云“学而时习之，不亦说乎”。在所有研究发现中，过一段时间以后重新查看以前的工作记录，可能有新的发现。这之中的逻辑，是由于时间带来了新的信息，如个人的新思维，或新的外部观测数据。对后者，相当于用样本外数据，来检测用样本内数据拟合的思路。

对于需要观测的统计类问题，这更是必要的方法。20世纪四大天文发现之一的脉冲星，即是在读研究生Bell在几个月之后重温观测数据而发现的，以后将在另外文中转述，且听下回分解。

巴老说，在观察的领域中，机遇只偏爱那种有准备的头脑。当然，这不是那个道貌岸然而同时有两个老婆的内幕交易“股神”，而是为人类做出真正贡献的科学家。爱财者勿进窄门，请别搞混了哦~

我们不能决定运气，但可以决定自己的努力程度和工作方式，只要持续不断的改进和提高，每天进步一点点，就有可能在探索未知的路上走的更远。

参考：喜马拉雅网络电台，科学史评话，行星传奇，“2.第七颗行星”，第16~22分钟。

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图片转至：是什么研究让天文学家威廉·赫歇尔在1781年出名的？ - rayhoo的回答 - 知乎

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