一個(gè)坐在巴黎書桌前的人怎么可能借助數(shù)學(xué)“看到”宇宙呢？這就好比蒙著眼睛的天文學(xué)家用夫瑯和費(fèi)望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了彗星一樣。但是奇跡就是奇跡，勒維耶的行星就在漆黑的太空深處若隱若現(xiàn)，而且就在他預(yù)測的那個(gè)位置。

成功的假說不僅能夠解釋已經(jīng)觀察到的現(xiàn)象，還應(yīng)該能夠預(yù)測尚未觀察到的現(xiàn)象。

——威廉·胡威立（William Whewell）[5]

我從小就相信妹妹來自海王星，她是被派到地球上來殺我的。

——佐伊·丹斯切爾（Zooey Deschanel）

1846年9月23日，柏林

經(jīng)過將近一個(gè)小時(shí)的搜索，他們二人的動(dòng)作早已經(jīng)進(jìn)入了某種機(jī)械狀態(tài)。透過巨大的黃銅折射望遠(yuǎn)鏡，約翰·伽勒（Johann Galle）瞇起眼睛盯著晴朗的夜空，不斷調(diào)整著望遠(yuǎn)鏡的控制裝置，每當(dāng)十字準(zhǔn)線瞄準(zhǔn)一顆星星時(shí)，他就會(huì)大聲喊出它的坐標(biāo)。年輕的助手海因里希·德瑞斯特（Heinrich d'Arrest）坐在天文臺(tái)圓頂屋石頭地板對(duì)面的一張木桌旁，借助一盞昏暗的油燈，用手指在星圖上尋找對(duì)應(yīng)坐標(biāo)的位置，然后大聲回答道：“有這顆星星。”就這樣，伽勒不停地轉(zhuǎn)動(dòng)著銅鈕，瞄準(zhǔn)著天空中一顆又一顆星星，德瑞斯特則在星圖上一一搜尋核對(duì)。那個(gè)夜晚寒氣逼人，伽勒的脖子已經(jīng)僵硬抽筋，他開始懷疑他們這是在浪費(fèi)時(shí)間。

那天下午，伽勒出現(xiàn)在柏林天文臺(tái)（Berlin Observatory）臺(tái)長約翰·弗朗茨·恩克（Johann Franz Encke）的辦公室門口，提出要使用22厘米折射望遠(yuǎn)鏡。恩克確信伽勒是在浪費(fèi)時(shí)間，但是，因?yàn)槟翘焱砩纤粼诩依飸c祝自己55歲的生日，用不到望遠(yuǎn)鏡，所以勉強(qiáng)答應(yīng)了伽勒的請求。

德瑞斯特是一名天文學(xué)專業(yè)的學(xué)生，為了獲得更多的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，平時(shí)就住在天文臺(tái)附近。他無意間聽到了伽勒和恩克的談話，當(dāng)即請求做伽勒的助手。于是在1846年9月23日，這樣一個(gè)萬里無云的夜晚，伽勒和德瑞斯特用當(dāng)時(shí)世界上同類儀器中最先進(jìn)的儀器之一——由時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)的夫瑯和費(fèi)望遠(yuǎn)鏡（Fraunhofer telescope）——開始掃視天空。

在柏林的煤氣燈剛熄滅、城市陷入黑暗之后，二人就開始了搜尋工作。現(xiàn)在已接近午夜時(shí)分，伽勒的思緒已轉(zhuǎn)到他和他妻子躺過的溫暖的床上了。伽勒將十字準(zhǔn)線又瞄準(zhǔn)了一顆星星，然后報(bào)出了坐標(biāo)。在等待德瑞斯特回應(yīng)時(shí)，伽勒心中在想，要是明天早上告訴恩克什么都沒找到，那該有多么荒唐可笑。但德瑞斯特遲遲沒有回應(yīng)，伽勒很納悶地想，這家伙在做什么呢？

椅子碰撞地板的聲音把伽勒嚇了一大跳，他回頭一看，只見在油燈的映射下，一個(gè)黑影向他沖了過來。德瑞斯特癲狂地?fù)]動(dòng)著手里的星圖，雖然光線太暗，伽勒看不清德瑞斯特的表情，但他一輩子都不會(huì)忘記當(dāng)時(shí)德瑞斯特大聲喊叫的內(nèi)容：“那顆星星不在星圖上！星圖上沒有那顆星星！”

1846年9月18日，巴黎

9月23日，在一封寄到柏林天文臺(tái)的信中，有人建議伽勒尋找一顆星圖上沒有的星星，這個(gè)人就是巴黎綜合理工學(xué)院（the Ecole Polytechnique in Paris）的天文學(xué)家奧本·勒維耶（Urbain Le Verrier）。勒維耶對(duì)從冷氣森森的望遠(yuǎn)鏡圓頂屋觀察天體不感興趣，他更喜歡坐在辦公桌旁，用牛頓引力定律計(jì)算天體的軌道，并將其與現(xiàn)有的觀測結(jié)果進(jìn)行比較。在不停地比較中，讓勒維耶魂?duì)繅衾@、寢食難安的是一顆似乎打破了所有規(guī)則的行星——天王星。

天王星是由德國漢諾威的一位音樂家發(fā)現(xiàn)的。1757年，年僅19歲的威廉·赫歇爾（William Herschel）和他的妹妹卡洛琳（Caroline）一起搬到了英格蘭西部的巴斯（Bath）。這是一座有著溫泉的美麗小鎮(zhèn)，羅馬人最先對(duì)其進(jìn)行了開發(fā)。赫歇爾找到了一份在教堂演奏風(fēng)琴的工作，但他真正熱愛的還是天文學(xué)。赫歇爾在自家花園里建造的望遠(yuǎn)鏡是當(dāng)時(shí)最好的望遠(yuǎn)鏡之一。那是在1781年3月13日，當(dāng)赫歇爾用這個(gè)望遠(yuǎn)鏡掃視夜空時(shí)，一顆模糊的星星突然出現(xiàn)在目鏡中。起初，赫歇爾認(rèn)為這是一顆彗星，但它與彗星不同，它沒有縹緲的彗尾。不僅如此，赫歇爾在隨后的夜晚觀察到，在它掠過雙子座（Gemini）期間，是按行星的近圓形軌道運(yùn)行的，并沒有按彗星那種拉得很長的橢圓形軌道運(yùn)行。

于是，赫歇爾發(fā)現(xiàn)了望遠(yuǎn)鏡時(shí)代的第一顆新行星，第一個(gè)古代天文學(xué)家未知的世界。縱觀歷史記載，行星的數(shù)量一直都是6顆，難以相信，居然有人發(fā)現(xiàn)了第7顆。赫歇爾的發(fā)現(xiàn)理所當(dāng)然地引起了國際轟動(dòng)，這也使他一躍成為科學(xué)界的超級(jí)巨星。

作為移民，赫歇爾最大的愿望就是能得到移居國的認(rèn)可，因此他想以英國國王喬治三世的名字，將這顆新行星命名為“喬治”（實(shí)際上，他命名的名字是“喬治之星”，George's star）。不出意外，法國天文學(xué)家反對(duì)用英國國王的名字命名一顆行星，建議將其命名為“赫歇爾”。為了避免沖突，天文學(xué)家約翰·波得（Johann Bode）建議以烏拉諾斯（Uranus）命名，即“天王星”。烏拉諾斯是希臘神話中克洛諾斯（古希臘語：Κρ?νο?；英文：Saturn）的父親，之后，這個(gè)名字被沿用了下來（否則，幾大行星按照離太陽的距離從近到遠(yuǎn)依次排序，可能就是這樣了：水星、金星、地球、火星、木星、土星和……喬治）。

實(shí)際上，英國天文學(xué)家約翰·弗拉姆斯特德（John Flamsteed）在大約一個(gè)世紀(jì)之前（即1690年）就曾看到過天王星，但他錯(cuò)誤地認(rèn)為那是一顆恒星，將其歸到金牛座（Tauri）下，并命名為“金牛座34”，也就是在金牛座中發(fā)現(xiàn)的第34顆恒星。弗拉姆斯特德的歷史記錄補(bǔ)充了這顆新行星的觀測資料，因此，到19世紀(jì)初，人們已經(jīng)對(duì)天王星的軌道有了足夠多的了解，可以將其與牛頓的萬有引力定律所預(yù)測的軌道相比較。但是通過比較，人們發(fā)現(xiàn)，這顆行星的軌道有點(diǎn)不太正常。

無論如何預(yù)測天王星的軌道，它都會(huì)在接下來的幾個(gè)月里偏離計(jì)算的軌道。沒有人懷疑牛頓定律可能存在錯(cuò)誤，因?yàn)榕ｎD萬有引力定律的全面、強(qiáng)大，在人們的心目中等同上帝的圣言。人們懷疑是因?yàn)橛幸活w離太陽更遠(yuǎn)的未知行星牽引著天王星，所以它才不斷地偏離計(jì)算軌道。因此，找到這顆未知行星是一件非常誘人的事，勒維耶無法抗拒這種挑戰(zhàn)的誘惑。于是，他坐在巴黎綜合理工學(xué)院自己的辦公桌前，根據(jù)觀測到的天王星偏離正常軌道的數(shù)據(jù)，著手推斷這顆未知行星在夜空中的確切位置。

太陽占據(jù)了太陽系質(zhì)量的99.8%，所以可以肯定，行星的運(yùn)行主要受到太陽引力的影響。然而，牛頓的引力定律是一個(gè)普遍適用的定律，這意味著在任意兩個(gè)天體之間都存在引力作用。因此，行星不僅受太陽引力的影響，也受到其他所有行星引力的影響。為了確保計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確，勒維耶需要先減去已知行星的影響，尤其是兩顆最大的行星：木星和土星。

計(jì)算過程復(fù)雜且費(fèi)時(shí)，每個(gè)步驟都必須進(jìn)行反復(fù)檢查，一個(gè)小小的失誤就可能使整個(gè)計(jì)算結(jié)果作廢，導(dǎo)致前功盡棄。但這不是勒維耶面臨的唯一難題，更難的是，理論上無法區(qū)分靠近天王星的小質(zhì)量行星的引力與遠(yuǎn)離天王星的大質(zhì)量行星的引力之間的不同。因此，為了確定假想行星的軌道，勒維耶不得不靠猜測來確定這顆未知行星的質(zhì)量和它與太陽的間距【2】。這是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，除了要投入全部的工作時(shí)間，有時(shí)夜晚的休息時(shí)間也被占用了，最終，勒維耶成功了。他不僅推導(dǎo)出了假想行星的軌道，而且更重要的是，他推斷出了應(yīng)該用望遠(yuǎn)鏡在夜空中的什么位置去搜尋這顆星體：介于摩羯座（Capricorn）和水瓶座（Aquarius）之間。

勒維耶心中充滿自信，但當(dāng)他坐在鋪滿紙的桌前，拿著羽毛筆，審視著那些密密麻麻的公式時(shí)，還是難以抑制地感到一陣緊張。能有幸洞悉世界上沒有人知道或理解的東西，自然有一種令人興奮的權(quán)威感，但萬一錯(cuò)了呢？如果對(duì)了，那他就是神；如果錯(cuò)了，豈不被別人譏笑為傻瓜？面前的方程描述的結(jié)論怎么可能就是現(xiàn)實(shí)呢？勒維耶沒有被自我懷疑嚇倒，很快就恢復(fù)了鎮(zhèn)靜。眼下只有一件事情要做，那就是通知做觀測研究的天文學(xué)家。

勒維耶向時(shí)任巴黎天文臺(tái)（Paris Observatory）臺(tái)長的弗朗索瓦·阿拉戈（Francois Arago）報(bào)告了新行星的位置，而阿拉戈明確表示，他有充分的理由相信尋找新行星并不是當(dāng)務(wù)之急。現(xiàn)在，包括巴黎國家天文臺(tái)在內(nèi)的天文單位，首要任務(wù)是制作用于導(dǎo)航的行星和恒星的位置圖。單這項(xiàng)工作就需要很多人進(jìn)行漫長而艱苦的觀測，阿拉戈當(dāng)然不愿意浪費(fèi)寶貴的時(shí)間去尋找一顆存在性十分渺茫的行星。顯然，對(duì)于以傲慢和難以相處著稱的勒維耶來說，阿拉戈的話并不能打消他的念頭。

對(duì)處于北半球的人來說，11月之后就看不到摩羯座和水瓶座了，所以必須盡快開始尋找這顆新行星。有一段時(shí)間，勒維耶還很有耐心，但是等來等去，也不見阿拉戈那邊有任何松口的跡象，失望不免與日俱增。不過，勒維耶已經(jīng)開始嘗試其他方法了，他將一篇描述這一預(yù)測的論文寄給了德國《天文學(xué)》（Astronomische Nachrichten）雜志的編輯，在和論文一起寄給海因里希·舒馬赫（Heinrich Schumacher）的投稿信中，勒維耶表達(dá)了自己的失望——沒有法國天文學(xué)家愿意尋找這顆行星。舒馬赫對(duì)此表示同情，并在回信中提出了一個(gè)建議：為什么不聯(lián)系一下其他擁有先進(jìn)望遠(yuǎn)鏡的天文學(xué)家呢？勒維耶立刻想到了兩個(gè)人，一個(gè)是德國的弗里德里希·斯特魯夫（Friedrich Struve），另一個(gè)是愛爾蘭比爾城堡的羅斯伯爵三世（Erd Earl of Rosse）。羅斯伯爵設(shè)計(jì)并制造的利維坦（Leviathan）是當(dāng)時(shí)世界上最大的望遠(yuǎn)鏡，配有直徑達(dá)72英寸（約1.8米）的鏡面。勒維耶原本可以聯(lián)系這兩個(gè)人，但他想起一年前曾經(jīng)收到過一位年輕天文學(xué)家從柏林天文臺(tái)寄來的信。

約翰·伽勒是一個(gè)職級(jí)較低的助理天文學(xué)家，這一點(diǎn)特別吸引勒維耶。他覺得柏林天文臺(tái)的臺(tái)長約翰·弗朗茨·恩克會(huì)像巴黎天文臺(tái)的臺(tái)長弗朗索瓦·阿拉戈一樣，不愿意花力氣去尋找一顆新行星，但伽勒可能渴望成名。所以，勒維耶在想，繞過恩克直接聯(lián)系這位年輕的天文學(xué)家效果可能會(huì)更好。伽勒會(huì)做出積極回應(yīng)，還是會(huì)讓他再一次失望，只有試著向他發(fā)出請求才知道。

唯一的問題是，這位法國天文學(xué)家并未回復(fù)伽勒一年前的來信以及隨信所附的一篇論文，而現(xiàn)在卻需要他的幫助，這真是令人尷尬。然而，說一些奉承的話也許可以化解尷尬，所以在請求伽勒幫助尋找新行星之前，勒維耶寫了一些露骨的、姍姍來遲的溢美之詞，稱贊伽勒的論文完美清晰、工整嚴(yán)謹(jǐn)。1846年9月18日，勒維耶將信寄出，其中包含了對(duì)新行星所在位置的粗略估計(jì)。

1846年9月24日，柏林

拂曉時(shí)分，三個(gè)人終于聚集在柏林天文臺(tái)圓頂屋的夫瑯和費(fèi)望遠(yuǎn)鏡前。不久之前，德瑞斯特一路小跑到天文臺(tái)臺(tái)長恩克的家，把慶生宴會(huì)之后醉得腳步踉蹌的恩克拽上了山。三個(gè)人努力保持鎮(zhèn)靜，輪流透過目鏡仔細(xì)觀察，直到確認(rèn)無誤。伽勒和德瑞斯特看到的天體肯定不在星圖上，原因顯而易見：那根本就不是一顆恒星。由于與地球的距離太過遙遠(yuǎn)，無論望遠(yuǎn)鏡的放大倍率有多高，看到的恒星都是光點(diǎn)；但這個(gè)天體并非光點(diǎn)，而是一個(gè)發(fā)光的微小圓盤。他們找到了！他們發(fā)現(xiàn)了勒維耶的行星！

伽勒簡直不敢相信剛過去的半天里發(fā)生的事情。就在昨天，他用小刀拆開一封看起來很普通的、來自法國的信件時(shí)，絲毫沒有想到這會(huì)永遠(yuǎn)改變他的生活。伽勒立刻認(rèn)出了勒維耶的名字，他本來可以選擇向這個(gè)法國人實(shí)施報(bào)復(fù)，把信丟進(jìn)桌上的文件堆里，對(duì)其置之不理，但勒維耶的請求激起了他的興趣。

信中預(yù)測了一顆新行星的存在和位置，雖然伽勒知道這樣的預(yù)測一般來說都是荒謬的，然而，信中有些話使他不能置之不理。“我想找一位堅(jiān)持不懈的觀察者，”勒維耶寫道，“他愿意花些時(shí)間觀察可能發(fā)現(xiàn)新行星的那部分天空。”伽勒決定成為那個(gè)堅(jiān)持不懈的觀察者。

即使那顆行星真的存在，伽勒也沒指望會(huì)發(fā)現(xiàn)什么。這怎么可能呢，一個(gè)坐在巴黎書桌前的人怎么可能借助數(shù)學(xué)“看到”宇宙呢？這就好比蒙著眼睛的天文學(xué)家用夫瑯和費(fèi)望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了彗星一樣。但是奇跡就是奇跡，勒維耶的行星就在漆黑的太空深處若隱若現(xiàn)，而且就在他預(yù)測的那個(gè)位置。

自太陽系誕生以來，這顆行星就在天王星的軌道之外極度深寒的黑暗中，繞著太陽靜悄悄地運(yùn)行，直到1小時(shí)前，還沒有人目睹過它的存在。此刻，地球上也只有伽勒他們?nèi)丝匆娏诉@顆未命名的行星。然而，很快，世界上的每個(gè)人都將知曉它的大名——海王星。

1846年9月29日，巴黎

幾天后，勒維耶在巴黎拆開了一封來自柏林寫于1846年9月24日的信。“先生，”他讀道，“在您指出的那個(gè)位置上，確實(shí)存在一顆行星。”

伽勒找到了他預(yù)測的行星！勒維耶欣喜若狂，一顆懸著的心終于放下了。勒維耶雖然做出了預(yù)測，但也曾有過疑慮，畢竟他也是普通人。勒維耶把自己的聲譽(yù)押在了神秘的數(shù)學(xué)上，其結(jié)果要看造物主的安排。造物主既可以選擇支持他，也可以輕易否定他。和別人談?wù)撨@個(gè)預(yù)測時(shí)，他看上去信心滿滿，但只有他本人知道自己是有多么虛張聲勢。

10月1日，勒維耶給伽勒寫了回信。在信中，勒維耶向這位德國天文學(xué)家表示感謝，并聲稱伽勒是唯一認(rèn)真對(duì)待他請求的人。勒維耶寫道：“多虧了你，我們擁有了一個(gè)新世界。”

曾經(jīng)，天王星的發(fā)現(xiàn)引起了轟動(dòng)，因?yàn)樘焱跣堑教柕木嚯x是土星到太陽的1倍，也就是說，赫歇爾一夜之間就讓太陽系的大小擴(kuò)大了1倍。但發(fā)現(xiàn)海王星是一種完全不同的感覺，天王星是赫歇爾偶然發(fā)現(xiàn)的，而海王星的存在、位置，甚至大小都是勒維耶用筆在紙上計(jì)算出來的。

法國天文學(xué)家卡米爾·弗拉馬里翁（Camille Flammarion）寫道：“勒維耶沒有離開他的書房，甚至沒有看一眼天空，僅僅通過數(shù)學(xué)計(jì)算就發(fā)現(xiàn)了這顆未知的行星，可以說，他用筆尖觸碰到了這顆行星！”[6]

弗拉馬里翁認(rèn)識(shí)到，能用桌子上的紙和筆發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中存在的東西是見所未見的新鮮事。蘇格蘭天文學(xué)家約翰·普林格·尼科爾（John Pringle Nichol）寫道：“人類在冒險(xiǎn)精神驅(qū)使下進(jìn)行的理論猜想，能夠得到如此非凡的驗(yàn)證，這在整個(gè)人類的觀察歷史中都是絕無僅有的！”[7]

海王星的發(fā)現(xiàn)不僅是勒維耶的勝利，更是艾薩克·牛頓和他在兩個(gè)世紀(jì)前提出的萬有引力定律的勝利。牛頓定律不僅解釋了已知的東西，還預(yù)測了未知的東西。

勒維耶以無比震撼的方式展示了科學(xué)的核心魔力——科學(xué)驚人的預(yù)測能力：能夠預(yù)測那些人類從未想象到的事物，而這些事物都能在現(xiàn)實(shí)世界中被發(fā)現(xiàn)。讓人難以置信的是，涂寫在紙上的數(shù)學(xué)方程竟然可以如此完美地描繪現(xiàn)實(shí)世界，而且確實(shí)奇跡般地被證實(shí)了。勒維耶用抽象的公式在現(xiàn)實(shí)世界里找到了一個(gè)真實(shí)的物體，而世界歷史上從未有人取得過類似的成就。勒維耶當(dāng)數(shù)首屈一指的“魔術(shù)師”。

海王星的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了法國和英國之間激烈的優(yōu)先權(quán)爭奪戰(zhàn)，因?yàn)橐晃挥臄?shù)學(xué)家也曾利用天王星的異常運(yùn)動(dòng)預(yù)測過這顆新行星的位置，他就是來自英格蘭康沃爾郡患有自閉癥的數(shù)學(xué)天才約翰·庫奇·亞當(dāng)斯（John Couch Adams）。1841年，亞當(dāng)斯還在劍橋大學(xué)上學(xué)時(shí)，就開始著手推斷夜空中這顆新行星的位置，以便解釋天王星軌道的異常。亞當(dāng)斯總共花了4年的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，在1845年，他把結(jié)果交給了喬治·比德爾·艾里爵士（Sir George Biddell Airy）。艾里是皇家天文學(xué)家（Astronomer Royal），同時(shí)也是在格林尼治的皇家天文臺(tái)（The Royal Observatory）的臺(tái)長。不幸的是，亞當(dāng)斯的請求也像在法國的勒維耶一樣被漠視了。當(dāng)艾里最終注意到亞當(dāng)斯的預(yù)測時(shí)，他并沒有公開亞當(dāng)斯的預(yù)測，也沒有直接授權(quán)亞當(dāng)斯使用格林尼治天文臺(tái)的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行搜尋，而是將消息轉(zhuǎn)給了當(dāng)時(shí)，查利斯剛剛接替艾里成為天文臺(tái)臺(tái)長的繼任者喬治·查利斯（George Challis）。

查利斯立刻發(fā)現(xiàn)，亞當(dāng)斯所謂的預(yù)測并沒有在天空中指向一個(gè)精確的位置，而是可能發(fā)現(xiàn)這顆假想行星的一大片天空。如果用劍橋大學(xué)天文臺(tái)的中天望遠(yuǎn)鏡（Transit telescope）對(duì)這一大片天空進(jìn)行全面搜索的話，需要近百次的觀察，每一次觀察都要持續(xù)幾個(gè)小時(shí)。查利斯預(yù)計(jì)整個(gè)搜尋過程需要大約300小時(shí)，他耽擱了一段時(shí)間才開始觀察。當(dāng)終于開始搜尋時(shí)，查利斯兩次記錄下了海王星，卻沒能辨認(rèn)出它。現(xiàn)在再怎么說都為時(shí)已晚，因?yàn)榘亓值馁だ找呀?jīng)首先發(fā)現(xiàn)了這顆新行星。

這件事讓艾里和查利斯非常尷尬，因?yàn)樗麄冊谫だ帐盏嚼站S耶的預(yù)測之前，就已經(jīng)從亞當(dāng)斯那里收到過關(guān)于這顆新行星位置的預(yù)測了。更糟糕的是，當(dāng)初他們對(duì)亞當(dāng)斯的預(yù)測守口如瓶，也許就是為了確保劍橋大學(xué)獲得發(fā)現(xiàn)新行星的榮耀。然而，亞當(dāng)斯的計(jì)算結(jié)果并沒有公開發(fā)表過的事實(shí)，讓法國人懷疑英國人是否曾經(jīng)做出過這樣的預(yù)測。

海王星命名優(yōu)先權(quán)的國際爭端漫長而激烈，但值得稱道的是亞當(dāng)斯和勒維耶都沒有參與其中。也許是因?yàn)樾蕾p對(duì)方的數(shù)學(xué)魔法，并且都遭遇過類似的冷遇，兩人首次在英格蘭相識(shí)后，便結(jié)下了深厚的友誼。時(shí)至今日，人們大多把海王星的發(fā)現(xiàn)歸功于勒維耶和亞當(dāng)斯的共同努力。

成功預(yù)測了海王星的存在之后，勒維耶在科學(xué)界聲名鵲起，并在1854年成為巴黎天文臺(tái)臺(tái)長。但在這之后，他取得任何成就所獲得的興奮感都無法與奇跡般地揭開太陽系邊緣一個(gè)未知世界時(shí)獲得的相提并論。受到國王的追捧、被科學(xué)家們尊為神、名望和奉承，使勒維耶陶醉，他渴望再次擁有那種感覺。于是，勒維耶將研究方向從外太陽系轉(zhuǎn)向了內(nèi)太陽系。

勒維耶的目標(biāo)是徹底解析這些行星的軌道：水星、金星、地球和火星。如果他能成功做到這一點(diǎn)的話，那么也許，僅僅是也許，一個(gè)與天王星軌道異常類似的天文現(xiàn)象將又會(huì)是引人注目的發(fā)現(xiàn)。出乎意料地，這種異常現(xiàn)象確實(shí)存在，而且與最靠內(nèi)的這顆行星有關(guān)。即使考慮到其他行星對(duì)水星的引力作用，這顆行星的軌道仍然與理論預(yù)期的軌道有偏差。

勒維耶確信，有一顆行星比水星更接近太陽，1860年2月，這顆行星有了名字。行星一般以古希臘神的名字命名，因?yàn)檫@顆新行星永遠(yuǎn)逃不出太陽的炙烤，所以用希臘眾神之家奧林匹斯山的鍛造之王——火神伏爾甘（Vulcan）的名字來命名似乎再恰當(dāng)不過了。

在將近半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里，天文學(xué)家們一直熱衷于尋找火神星。隨著時(shí)間的推移，火神星漸漸失寵了，因?yàn)槿藗兪裁炊紱]找到。但水星的反常運(yùn)動(dòng)依然存在，沒有人相信這種現(xiàn)象背后的真相是：牛頓關(guān)于引力的看法并不完全正確。這實(shí)在是太難以置信、太匪夷所思了。一直到1915年，阿爾伯特·愛因斯坦提出了一種更好的引力理論——廣義相對(duì)論（general theory of relativity）——取代了牛頓的理論，牛頓不正確的想法才不再匪夷所思。

盡管對(duì)火神星的研究走入了死胡同，但對(duì)海王星的絕對(duì)沒有。勒維耶展示了如何利用牛頓的萬有引力定律來預(yù)測未知的東西，繪制了未知世界的地圖。

在20世紀(jì)的前幾十年里，有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，海王星的軌道就像天王星的一樣受到擾動(dòng)。事實(shí)證明，這不是真的。盡管如此，類似的觀點(diǎn)還是引發(fā)了對(duì)距離太陽更遠(yuǎn)的“X行星”的搜索，并在1930年2月18日冥王星被發(fā)現(xiàn)時(shí)達(dá)到了頂點(diǎn)。這是唯一被來自牛津的11歲的孩子威妮夏·伯尼（Venetia Burney）命名的行星。[8]

冥王星太小了，甚至比地球的衛(wèi)星（月亮）還小，因此對(duì)海王星的運(yùn)動(dòng)不造成影響。在20世紀(jì)末，人們在海王星軌道外發(fā)現(xiàn)了45.5億年前太陽系形成時(shí)留下的冰冷的建筑垃圾柯伊伯帶（Kuiper Belt），冥王星實(shí)際上是柯伊伯帶中成千上萬個(gè)在海王星軌道之外、環(huán)繞太陽運(yùn)行的天體之一。因此，國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)（International Astronomical Union）于2006年8月將冥王星從行星降級(jí)為矮行星（dwarf planet）。

但是，牛頓的萬有引力定律似乎還有能力揭示太陽系中的未知天體。2016年初，帕薩迪納市加州理工學(xué)院的兩位天文學(xué)家指出，至少有6個(gè)柯伊伯帶天體存在軌道異常。邁克·布朗（Mike Brown）和康斯坦丁·巴蒂金（Konstantin Batygin）聲稱，這些天體的異常運(yùn)動(dòng)是受太陽系外側(cè)的一顆圍繞太陽運(yùn)行的未知行星牽引造成的。[9]與冥王星那樣的小行星（asteroid）不同，這顆行星的質(zhì)量大約是地球的10倍。

布朗和巴蒂金宣稱，行星九的軌道距離太陽的平均距離大約是海王星的20倍。由于行星反射太陽光，因此這顆未知行星一定非常暗淡，很難被找到。但是許多天文學(xué)家渴望成為新的約翰·伽勒，于是積極尋找行星九。

然而，由勒維耶和亞當(dāng)斯開創(chuàng)的這項(xiàng)技術(shù)的真正成功之處在于，能夠探測遙遠(yuǎn)的系外行星（exoplanets）——通過探測行星的引力拖曳引起的恒星的反常運(yùn)動(dòng)，從而發(fā)現(xiàn)未知的系外行星。1995年發(fā)現(xiàn)的飛馬座51b（51 Pegasi b）是第一顆在太陽系以外的普通恒星周圍被發(fā)現(xiàn)的行星，現(xiàn)在已知的系外行星有4000余顆，而且數(shù)量在以越來越快的速度增長。

牛頓萬有引力定律揭示的最重要的未知事物是暗物質(zhì)（dark matter）。盡管暗物質(zhì)的概念是20世紀(jì)30年代由瑞士裔美國人弗里茨·茲維基（Fritz Zwicky）和荷蘭人詹·奧特（Jan Oort）首先提出的，但確認(rèn)其存在的是在華盛頓卡內(nèi)基研究所（Carnegie Institution）地磁學(xué)系工作的兩位天文學(xué)家。20世紀(jì)70年代末至80年代，薇拉·魯濱（Vera Rubin）和肯特·福特（Kent Ford）發(fā)現(xiàn)，旋渦星系（spiral galaxies）外圍區(qū)域的恒星圍繞星系中心運(yùn)行的速度太快，就像飛快旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)木馬上的孩子一樣，這些恒星本應(yīng)被甩進(jìn)星際空間。

天文學(xué)家解釋了這一異常現(xiàn)象。他們認(rèn)為，旋渦星系中的物質(zhì)比我們能以恒星的形式看到的要多得多，而正是這種看不見的暗物質(zhì)提供了額外的引力，牢牢地抓住了最外層的恒星。在整個(gè)宇宙中，暗物質(zhì)的質(zhì)量是可見恒星和星系的6倍。盡管有人估計(jì)，暗物質(zhì)是未被發(fā)現(xiàn)的亞原子粒子或大爆炸遺留下來的木星質(zhì)量（Jupiter-mass）大小的黑洞，但沒有人知道其確切構(gòu)成。要是你能弄清楚暗物質(zhì)的身份，就會(huì)有諾貝爾大獎(jiǎng)在斯德哥爾摩等著你。