外行何必也来科普天文学

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Omni


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论坛嘉宾学术成员

外行何必也来科普天文学 [文章类型: 混合]

【按】方舟子是个不错的科普作家,但这次也来凑“冥王星事件”的热闹实在不太明智,这样的稿费还是不赚为妙。看来他也没有读一下卢站长已经发表的文章,连行星定义的关键也没抓住,作为物理学和天文学的外行来写这篇文章态度显然不够严谨。连同样是外行的我,在读了站长文章之后也能轻易找出方舟子此文中的错误,更不要说是专攻物理天文的网友。下面只在引文之间略微点评一下其明显错误。

=============================================================
http://xys.dxiong.com/xys/netters/Fang-Zhouzi/jingji/pluto2.txt

冥王星悲喜剧

·方舟子·

英语原来有一句用以帮助记住太阳系九大行星次序的话:“我的非常
有教养的母亲刚刚给我们吃了九个比萨饼。”("My Very Educated Mother
Just Served Us Nine Pizzas."这9个单词的第一个字母分别是9颗大行星
的缩写)现在国际天文学联合会建议将这句话改成:“我的非常有教养的
母亲刚刚给我们吃了玉米片。”("My Very Educated Mother Just Served
Us Nachos.")在8月24日召开的国际天文学大会,通过了关于行星的定
义,根据这个定义,原来的九大行星中最小、最遥远的冥王星不能再算是
行星。大家从小熟记的九大行星一下子少了一颗,这让新闻媒体找到了一
个热门话题,但是各个媒体在报道冥王星为何被降级时,都摆了乌龙。

按照国际天文学联合会的定义,一个天体要被称为行星,需要满足三
个条件:围绕太阳公转、质量大到自身的引力足以使它变成球体以及清除
了其公转轨道周围的天体。显然冥王星被降级的原因是因为没法满足第三
个条件,但是国际天文学联合会的公告并没有对此多加解释,于是媒体自
做主张,声称是因为冥王星的轨道与海王星的轨道存在交叉,所以不能满
足清除了其公转轨道周围的条件。

>> "围绕太阳公转"的说法不知从何而来?首先“太阳”必须改作“恒星”,其次“公转”作定义显然是方舟子作为外行的想当然。正确的说法自然是站长文章中所言:“行星的内部不能有象恒星内部那样的热核反应”,也就是说定义的出发点就要与恒星划清界限。

>> 虽然方舟子正确表述了另外两个条件,但他忘了“行星必须不是卫星”,这导致了他在下面第三段犯了常识性错误。

我见到这一报道时觉得有点好笑,因为按照这一说法,海王星应该和
冥王星一起被降级才对。实际上,国际天文学联合会网站的问题解答中对
冥王星为何被降级有解释,它未能清楚其轨道周围的天体指的是它位于一
个含有其他天体——很多很多的小天体——的区域,这个区域被称为“柯
伊伯带”。

冥王星及其周围的天体都位于海王星之外,所以国际天文学联合会的
决议还提到冥王星将做为一个新的分类——外海王星天体(trans-Neptunian
objects)的原型。不巧的是,在英文中,"trans-"做为前缀除了“在……
之外”的意思,更常见的意思是“穿过”。美联社的记者显然误读了这个
决议,把“冥王星轨道穿越海王星轨道”做为冥王星被降级的原因加以报
道,美联社的错误又被其他国家——包括中国——的媒体所沿用。

即使是国际天文学联合会的官方解释也不能令人满意。地球并没有把
其轨道上的小行星都清空,甚至太阳系最大的行星——木星——也跟一些
小行星分享轨道,难道地球、木星也都不能算成行星了?因此我们不难理
解,为何会有300名天文学家签署了一封公开信抗议这个行星定义。看来
到2009年召开下一届国际天文学大会时,又会有一场好戏,说不定冥王星
还要重归行星大家庭了。

>> 这一段文字的错误在于将“扫清轨道”这一相对次要的条件放在“行星必须不是卫星”的重要条件之前,属于典型的本末倒置。卢站长的[注六]写得非常清楚:“国际天文联合会在最初提出草案时曾对卫星进行了定义,要求卫星与行星的质心位于行星内部”。而方舟子所说的“地球并没有把
其轨道上的小行星都清空,甚至太阳系最大的行星——木星——也跟一些小行星分享轨道,难道地球、木星也都不能算成行星了?”恐怕要归为“Not Even Wrong”一类的无稽之谈了。

不过,大多数天文学家都会同意,如果冥王星是在今天而不是在76年
前被发现的,那么它不会被当做行星,也就不会有这些风波。我们对冥王
星的看法,掺杂了太多的历史、文化这些与科学无关的因素。被发现之日
起,这个“古怪”的天体便饱受争议。

冥王星的发现本身就是一个错误,一个试图续写海王星发现传奇的美
丽错误。用万有引力定律可以准确地计算出行星的运行轨道,但是天王星
在1781年被发现后,其计算结果却总是和观测结果稍有不符,于是天文学
家们想到是不是在天文星之外还有一颗大行星在干扰它的运行。根据这个
设想,1846年法国数学家勒威耶计算出了这颗未知行星的轨道,并说服德
国天文学家伽勒根据其计算结果进行观测,果然在当年9月23日在勒威耶
预测的位置附近发现了一颗比天王星还大的行星——海王星。

但是海王星的存在似乎还不足以完全解释天王星轨道的异常,而对海
王星轨道的计算结果似乎也与观测结果不符,于是到19世纪末,人们又开
始怀疑是否在海王星之外也有一颗大行星——X行星——在干扰其运行。
1909年美国著名天文学家洛厄尔预测了X行星的位置,并开始了大规模的
搜寻。在1916年洛厄尔死后,这项搜寻工作仍然持续下去。年轻天文学家
汤博在花了10个月的时间仔细比较不同时间拍摄的天空照片后,于1930年
2月18日在洛厄尔预测的位置发现了一个移动的光点。3月13日,发现X行
星的消息正式宣布,并在5月1日被命名为冥王星。

但是马上就有天文学家指出,冥王星不可能是X行星,它出现在洛厄尔
预测的位置上纯属偶然,因为冥王星实在是太小了,不可能对其他大行星
的运行产生影响。在随后的几十年,冥王星究竟有多大是个争论不休的话
题,但是随着研究的深入,冥王星似乎“变得”越来越小。1978年冥
王星的卫星卡戎被发现了,这样就可以比较准确地测定冥王星的质量和直
径。它比以前估计的都要小得多,直径只有大约2300公里,比月球(直径
3400多公里)还小,质量更是只有月球的六分之一(因为冥王星大部分由
冰组成)。至于X行星很可能是不存在的,当初人们之所以怀疑有未知
行星在干扰天王星和海王星的运行,是由于错误估计了天王星和海王星的
质量。

。。。

【以下引文略,要读全文者可以点击上面的URL】

发表时间: 2006-09-09, 16:34:40 个人资料

卢昌海


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站长客栈长老学术成员

Re: 外行何必也来科普天文学 [文章类型: 原创]

"围绕太阳公转"这一条件 - 把“太阳”改为“恒星” - 的确是行星定义的一部分,虽然这一条对于此次的新定义来说比较trivial(新定义nontrivial的部分是质量条件及扫清轨道区域这两点),不过行星的确必须是围绕恒星运转的。

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发表时间: 2006-09-09, 20:35:55 个人资料

gauge


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Re: 外行何必也来科普天文学 [文章类型: 原创]

还不如直接规定哪些天体属于行星算了。我估计迟早会发现某些“行星”按照这个定义不能完全清楚地归类。

发表时间: 2006-09-09, 23:07:24 个人资料

卢昌海


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站长客栈长老学术成员

Re: 外行何必也来科普天文学 [文章类型: 原创]

昨晚有客人,没时间细写,这里再补充一点:

按IAU的新定义,与海王星轨道交错的确是冥王星降级的理由之一,并非因为对trans-Neptunian一词的错误理解。有人可能会问:既然如此,海王星的轨道岂不是也没有扫清(否则冥王星就不会存在了),那么海王星为什么不降级呢?不仅如此,地球、木星的轨道附近也都有一定数量的小行星穿越,为什么这两个行星不降级呢?在IAU的定义公布后,某些反对新定义的天文学家的确以此为由质疑过,方舟子有可能只是引述他们的质疑(也不排除他有同样的疑问)。应该说,IAU的定义的确没有对“扫清”一词的含义做直接说明,从定义的角度讲这是一个缺陷。不过从新定义的讨论过程及此前不久有关学者发表的几篇讨论行星定义的论文来看,IAU所说的“扫清”指的不是绝对不存在其它天体(任何此类定义都不太可能采用那样绝对的标准),而是说行星在其轨道区域中必须是支配性(dominant)的天体。我在文章中说的“在行星的轨道附近必须不存在质量与之相当的其它天体”指的就是这一含义。如我在[注五]中所说,这一条不象其它几条那样明确而自然,但在太阳系中,它足以排除对地球、木星、海王星等八大行星的质疑。

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发表时间: 2006-09-10, 08:14:15 个人资料

sage


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Re: 外行何必也来科普天文学 [文章类型: 原创]

Can somebody help me understand why the definition of planet is so important? It's just names.

发表时间: 2006-09-10, 22:28:41 个人资料

XXFF


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客栈长老论坛嘉宾

Re: 外行何必也来科普天文学 [文章类型: 原创]

:还不如直接规定哪些天体属于行星算了。
==========================================
同意。条件一直要修订,条件定不好的话就会出现“兼容”问题,会涉及到科学领域以外的方方面面,一句话:麻烦!
50年代PLA评10大元帅,10大将军,按条件评的话怎么弄这个条件,排元帅末尾的叶剑英与将军首位的粟裕按条件比的话怎么也得换换,当时吵得不可开交,最后老毛一锤定音,也没人敢闹了。

XXFF

发表时间: 2006-09-10, 22:39:58 个人资料

卢昌海


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Re: 外行何必也来科普天文学 [文章类型: 原创]

:: Can somebody help me understand why the definition of planet
:: is so important? It's just names.

Name has no physical importance, yet it is - like human names - something people want to give for a new object (such as 2003 UB313). A planet definition is nothing but an attempt to prevent bothering with the naming issue each time a new abject is discovered.

The only important impact of such definition might be to astrologists and whoever applying fund for a pluto related research. :)

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发表时间: 2006-09-10, 23:18:33 个人资料

Track 10


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Re: 外行何必也来科普天文学 [文章类型: 原创]

规则都是人定的,谁敢保证以后还是八大行星呢?我想情感因素应该更重一些,所以普通人也应该拥有发言权的必要.知识就是力量----而这力量就是要去造福"普通人

其实我喜欢足球 可是我却没有勇气去踢它 不知道原因 也许我怕亵渎它

发表时间: 2006-09-11, 06:48:08 个人资料

bamboo


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Re: 外行何必也来科普天文学 [文章类型: 混合]

在这届IAU上最初确是希望给「行星」下定义,原先的动议中「行星」是绕恒星公转。但经过多番争议,结果只是给太阳系内的物体作出定义,分别是「(太阳系)行星」、「(太阳系)矮行星」及「太阳系小物体」。IAU所通过的决议原文是:

RESOLUTION 5A
The IAU therefore resolves that "planets" and other bodies in our Solar System, except satellites, be defined into three distinct categories in the following way:

(1) A "planet"[1] is a celestial body that (a) is in orbit around the Sun, (b) has sufficient mass for its self-gravity to overcome rigid body forces so that it assumes a hydrostatic equilibrium (nearly round) shape, and (c) has cleared the neighbourhood around its orbit.

(2) A "dwarf planet" is a celestial body that (a) is in orbit around the Sun, (b) has sufficient mass for its self-gravity to overcome rigid body forces so that it assumes a hydrostatic equilibrium (nearly round) shape[2] , (c) has not cleared the neighbourhood around its orbit, and (d) is not a satellite.

(3) All other objects[3] except satellites orbiting the Sun shall be referred to collectively as "Small Solar-System Bodies".

--------------------------------------------------------------------------------
[1] The eight "planets" are: Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune.
[2] An IAU process will be established to assign borderline objects into either dwarf planet and other categories.
[3] These currently include most of the Solar System asteroids, most Trans-Neptunian Objects (TNOs), comets, and other small bodies.
--------------------------------------------------------------------------------



IAU Resolution: Pluto

RESOLUTION 6A
The IAU further resolves:

Pluto is a "dwarf planet" by the above definition and is recognized as the prototype of a new category of trans-Neptunian objects.

发表时间: 2006-09-13, 06:43:32 个人资料

卢昌海


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Re: 外行何必也来科普天文学 [文章类型: 原创]

IAU此次通过定义的整个过程相当草率。照理说一份起草了几年的草案一旦遭到大比例反对,应该重新酝酿,广泛征求意见,而不是在一周的时间内匆忙修改,急于通过(又不是什么政治任务)。IAU把最后的定义范围局限在太阳系中,在很大程度上表现了它对仓促修改的不自信。这虽然是自知之明,但这一自知之明所用的地方却很有意思。因为无论新定义还是原草案都并不依赖太阳系特有的性质(“扫清轨道区域”这一条虽然缺乏定量叙述,但这一条在定性上仍是不依赖于太阳系特有的性质的)。如果说有什么缺失的话,那是对行星与褐矮星的区分,但这在原草案中就已经缺失了,而当时IAU并未因此就打算把定义局限在太阳系内。

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发表时间: 2006-09-13, 07:48:35 个人资料

bamboo


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Re: 外行何必也来科普天文学 [文章类型: 原创]

>> 虽然方舟子正确表述了另外两个条件,但他忘了“行星必须不是卫星”,这导致了他在下面第三段犯了常识性错误。
…..
即使是国际天文学联合会的官方解释也不能令人满意。地球并没有把
其轨道上的小行星都清空,甚至太阳系最大的行星——木星——也跟一些
小行星分享轨道,难道地球、木星也都不能算成行星了?因此我们不难理
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到2009年召开下一届国际天文学大会时,又会有一场好戏,说不定冥王星
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>> 这一段文字的错误在于将“扫清轨道”这一相对次要的条件放在“行星必须不是卫星”的重要条件之前,属于典型的本末倒置。卢站长的[注六]写得非常清楚:“国际天文联合会在最初提出草案时曾对卫星进行了定义,要求卫星与行星的质心位于行星内部”。而方舟子所说的“地球并没有把
其轨道上的小行星都清空,甚至太阳系最大的行星——木星——也跟一些小行星分享轨道,难道地球、木星也都不能算成行星了?”恐怕要归为“Not Even Wrong”一类的无稽之谈了。

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Omni以上的评论可能是误会了方舟子文中的小行星是指木星与地球的卫星。但我相信方舟子可能是指特洛依(Trojan)小行星群及3753 Cruithne等特殊小行星。前者位于太阳-木星系统的拉格朗日点上,也就是说,特洛依(Trojan)小行星群、太阳与木星经常构成一个等边三角形。后者的轨道与地球接近,从地球的观点看,3753 Cruithne的轨道就像一个马蹄形。

发表时间: 2006-09-13, 21:55:13 个人资料
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