鄧琮琮

數(shù)學(xué)中，“分?！笔且粋€盡人皆知的故事，雖然版本不一，卻大致相同。講的是兄弟三人分19頭牛，老大得1/2，老二得1/4，老三得1/5，既不能殺牛，又要使牛分的各得其所符合這個比例，兄弟三人冥思苦想不得其解。他們遇到了數(shù)學(xué)上著名的極限問題。

一位農(nóng)夫聞知此事哈哈一笑，說:“我借給你們一頭牛，不就好分了?老大得10頭，老二得5頭，老三得4頭，最后還剩下一頭，正好還我?！庇谑沁@成了數(shù)學(xué)上的一條定律:任何一個奇數(shù)，遇到極限問題時，只要加1便能迎刃而解。

數(shù)學(xué)往往使人們聯(lián)想到計算，它是科學(xué)發(fā)展進(jìn)程中不可或缺的工具，也是科學(xué)交響樂中最后的一個音符。如果一種發(fā)現(xiàn)與發(fā)明不能用數(shù)學(xué)進(jìn)行最后的表述，它終將是不完全的。但通常，數(shù)學(xué)只充當(dāng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中一個重要的組成部分，而不是科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程的本身。

然而，在海王星的發(fā)現(xiàn)上，數(shù)學(xué)創(chuàng)造了一個奇跡11781年，天王星被發(fā)現(xiàn)以后，總是偏離它應(yīng)該走的軌道，與科學(xué)家計算的數(shù)據(jù)不符。根據(jù)行星與行星之間的引力關(guān)系，天文學(xué)家斷定，一定有一顆別的行星干擾了天王星的運(yùn)行。但這顆星在哪呢?

若干年后，一位就讀于劍橋大學(xué)數(shù)學(xué)系的學(xué)生亞當(dāng)斯聽說了此事，他興致勃勃從格林尼治天文臺借來了全部觀測資料，憑借一股“初生牛犢”之氣，開始了他筆尖上的探索。計算的過程是異常乏味和枯燥的，一些有名望的天文學(xué)家為聲名所累，都躲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)的，怕一無所獲被人恥笑。但亞當(dāng)斯斷定，數(shù)學(xué)一定會幫助他找到那顆隱匿在天邊的神秘之星。哥白尼的日心說和牛頓的萬有引力定律成了他理論中的兩個重要的支撐點，漸漸地，筆尖剝?nèi)チ颂煊钪械膶訉雨庼?，他看到那顆未知的行星微笑著向自己走來了。1845年的一天，亞當(dāng)斯終于推算出了那個神秘之星的運(yùn)行得軌道，興高采烈地跑到格林尼治天文臺去報告自己的這一最新發(fā)現(xiàn)，卻吃了閉門羹:你看見了嗎?你是算出來的。科學(xué)發(fā)現(xiàn)能給“算”出來?笑話!那份嘔心瀝血計算出來的成果，被臺長一笑置之撇進(jìn)了辦公抽屜的深處。

但一年以后，法國巴黎天文臺的勒威耶博士運(yùn)用數(shù)學(xué)方法也獨(dú)立計算出了這顆新行星的位置。當(dāng)格林尼治天文臺臺長收到勒威耶的報告時，才想起一年前一位少年書生送來的另一份相同的報告。兩份報告計算出的新星位置基本相同。但格林尼治天文臺通過望遠(yuǎn)鏡卻找不到這顆星球。

1846年9月18日，在勒威耶博士的指點下，柏林天文臺在黃經(jīng)326度處的寶瓶座內(nèi)黃道上，發(fā)現(xiàn)了這顆又圓又明顯的新行星，亮度約9等，其位置和兩位“書生”算出來的完全重合。按照天文界用古代神話人物命名新星的傳統(tǒng)習(xí)慣，這顆蔚藍(lán)色的星球使用了古羅馬神話中海神的名字，這就是我們今天人人皆知的海王星。

“沒有看見，卻發(fā)現(xiàn)了”——海王星的發(fā)現(xiàn)給科學(xué)發(fā)現(xiàn)史增添了一則不可多得的佳話。它只是一個特例?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)仍必須沿著“實驗——理論——實驗”的基本路線前行。但這個特例卻使人們看到了數(shù)學(xué)的偉力，及其所代表的純粹理性思維所能達(dá)到的高度。

(志勇摘自1994年3月19日《中國青年報》)