WEBVTT

00:00:01.000 --> 00:00:04.100
讓我跟各位說一個
兩百年前的故事。

00:00:04.792 --> 00:00:08.059
1820 年，法國天文學家
阿列西布瓦爾

00:00:08.083 --> 00:00:13.309
幾乎成為人類史上
第二個發現某個行星的人。

00:00:13.333 --> 00:00:18.299
他一直在用古老的星表
來追蹤天王星在夜空中的位置，

00:00:18.417 --> 00:00:23.175
天王星並沒有完全依照
他預測的方式繞著太陽轉。

00:00:23.208 --> 00:00:25.309
有時它會移動太快，

00:00:25.333 --> 00:00:27.018
有時則是有點太慢。

00:00:27.042 --> 00:00:30.427
布瓦爾知道他的預測是完美的。

00:00:30.792 --> 00:00:34.059
所以問題一定是出在
那些古老的星表。

00:00:34.083 --> 00:00:36.143
他告訴那時的天文學家：

00:00:36.167 --> 00:00:38.330
「把測量做更好一點。」

00:00:38.625 --> 00:00:39.893
他們真的做了。

00:00:39.917 --> 00:00:42.059
接下來的二十年，天文學家

00:00:42.083 --> 00:00:46.143
非常仔細地追蹤天王星
在天空中的位置，

00:00:46.167 --> 00:00:49.715
但仍然不符合布瓦爾的預測。

NOTE Paragraph

00:00:49.875 --> 00:00:52.018
到了 1840 年，事實變得很明顯。

00:00:52.042 --> 00:00:55.101
那些古老的星表並沒有問題，

00:00:55.125 --> 00:00:57.778
有問題的是預測。

00:00:57.980 --> 00:00:59.805
且天文學家知道原因。

00:00:59.825 --> 00:01:03.726
他們明白一定有個遙遠、巨大的行星

00:01:03.750 --> 00:01:07.264
在天王星的軌道外面，
在那軌道上造成牽引力，

00:01:07.292 --> 00:01:09.851
造成天王星有時會移動太快，

00:01:09.875 --> 00:01:11.732
有時則會讓它減速。

NOTE Paragraph

00:01:12.625 --> 00:01:14.861
在 1840 年，感覺一定很挫折，

00:01:14.881 --> 00:01:18.184
看得到這個遙遠、巨大的行星
所產生的引力效應，

00:01:18.208 --> 00:01:21.592
卻不知道要怎麼找到它。

00:01:21.980 --> 00:01:24.376
相信我，那真的很讓人挫折。

NOTE Paragraph

00:01:24.396 --> 00:01:25.559
（笑聲）

NOTE Paragraph

00:01:25.583 --> 00:01:29.099
但在 1846 年，另一位
法國天文學家奧本 · 勒維耶，

00:01:29.167 --> 00:01:33.094
運用數學計算找出方法
來預測該行星的位置。

00:01:33.208 --> 00:01:36.184
他把他的預測交給柏林天文台，

00:01:36.208 --> 00:01:38.995
他們打開了望遠鏡，就在第一晚，

00:01:39.050 --> 00:01:42.786
他們發現了一個極微弱的光點，
緩慢地在天空中移動，

00:01:42.807 --> 00:01:48.512
他們發現了海王星。它和勒維耶
預測的位置只差這麼一點點。

NOTE Paragraph

00:01:49.875 --> 00:01:54.173
這個做出預測、
發現不一致、提出新理論、

00:01:54.207 --> 00:01:57.476
成功發現的故事，實在非常經典，

00:01:57.500 --> 00:02:00.393
勒維耶也因此成名，

00:02:00.417 --> 00:02:03.143
讓大家都馬上想要如法炮製。

00:02:03.167 --> 00:02:05.684
在過去一百六十三年間，

00:02:05.708 --> 00:02:07.860
有數十位天文學家用了

00:02:07.890 --> 00:02:11.279
某種他們宣稱的不一致，

00:02:11.333 --> 00:02:15.641
來預測有某個新的行星
存在於太陽系中。

NOTE Paragraph

00:02:16.292 --> 00:02:19.000
他們全錯了。

NOTE Paragraph

00:02:20.125 --> 00:02:23.751
這些錯誤預測中最有名的
是帕西瓦爾 · 羅威爾的預測，

00:02:23.792 --> 00:02:28.518
他深信在天王星和海王星之外
一定還有一個行星

00:02:28.542 --> 00:02:30.383
影響那些軌道。

00:02:30.542 --> 00:02:34.741
所以，1930 年羅威爾
天文台發現冥王星時，

00:02:34.792 --> 00:02:39.226
大家都假設它一定是
羅威爾預測的那個行星。

00:02:39.250 --> 00:02:41.269
他們錯了。

00:02:41.667 --> 00:02:45.768
結果發現，天王星和海王星的位置
就是它們應該在的位置。

00:02:45.792 --> 00:02:47.351
花了一百年的時間，

00:02:47.375 --> 00:02:49.143
才證明布瓦爾是對的。

00:02:49.167 --> 00:02:52.768
天文學家的確需要
把測量做得更好。

00:02:52.792 --> 00:02:54.559
當他們真的做到時，

00:02:54.583 --> 00:02:57.318
那些更好的測量證明了

00:02:57.792 --> 00:03:02.583
並沒有其他行星在天王星
和海王星的軌道之外，

00:03:02.833 --> 00:03:05.518
冥王星至少還要再大數千倍

00:03:05.542 --> 00:03:08.184
才有可能影響到那些軌道。

NOTE Paragraph

00:03:08.208 --> 00:03:10.773
所以，雖然後來發現冥王星

00:03:10.856 --> 00:03:13.357
並不是原來所想的那個行星，

00:03:13.377 --> 00:03:16.934
但這是第一次發現
我們現在所知的現象：

00:03:16.958 --> 00:03:21.684
在行星之外的軌道上
有數以千計的小型、結冰天體。

00:03:21.708 --> 00:03:24.221
各位在這裡所看到的是木星、

00:03:24.241 --> 00:03:26.987
土星、天王星，和海王星的軌道，

00:03:27.167 --> 00:03:30.184
地球則是在中間的小圓圈裡，

00:03:30.208 --> 00:03:33.184
那圓圈裡還有太陽
及你所知和所愛的一切。

00:03:33.208 --> 00:03:35.018
邊緣上的黃色圓圈

00:03:35.042 --> 00:03:37.809
就是在行星之外的結冰體。

00:03:37.833 --> 00:03:42.112
這些結冰體會被行星的
重力場給推開或拉近，

00:03:42.292 --> 00:03:44.809
這些移動是完全可以預測的。

00:03:44.833 --> 00:03:49.772
繞行太陽的所有東西都完全
依照它們應該的方式在繞行。

NOTE Paragraph

00:03:50.748 --> 00:03:52.226
幾乎是所有東西。

NOTE Paragraph

00:03:52.250 --> 00:03:54.069
2003 年，

00:03:54.333 --> 00:03:56.226
我發現了當時

00:03:56.250 --> 00:03:59.634
在太陽系中最遙遠的已知天體。

00:03:59.938 --> 00:04:02.965
很難不看著遠方那孤獨的
天體，然後說，當然，

00:04:02.985 --> 00:04:05.422
羅威爾錯了，海王星
之外沒有其他行星，

00:04:05.434 --> 00:04:09.029
但這個，這可能是一個新的行星。

00:04:09.083 --> 00:04:12.800
我們真正要問的是，它繞行
太陽時走的是什麼軌道？

00:04:12.897 --> 00:04:16.421
它是否像行星一樣走圓形的軌道？

00:04:16.458 --> 00:04:20.351
或者它只是這結冰體
所形成的冰帶中的一員，

00:04:20.375 --> 00:04:24.434
先前被稍微向外拋出來，
現在它只是在回家的路上？

NOTE Paragraph

00:04:24.458 --> 00:04:27.156
兩百年前在研究天王星時，

00:04:27.180 --> 00:04:31.520
天文學家努力想要解答的
也正是這個問題。

00:04:31.625 --> 00:04:35.393
在發現它的九十一年前，
有許多被忽略的觀察資料，

00:04:35.417 --> 00:04:37.768
他們的做法就是使用這些資料

00:04:37.792 --> 00:04:39.518
來推測出它的整個軌道。

00:04:39.542 --> 00:04:41.559
我們沒有用到那麼早的資料，

00:04:41.583 --> 00:04:46.184
但我們確實發現，十三年前
就有這個天體的觀察資料，

00:04:46.208 --> 00:04:48.509
讓我們能想出它如何繞行太陽。

00:04:48.509 --> 00:04:49.790
所以，問題是：

NOTE Paragraph

00:04:49.796 --> 00:04:52.934
它和行星一樣
沿著圓形的軌道繞行太陽？

00:04:52.958 --> 00:04:56.085
或者它和那些結冰體
一樣是在回程途中？

00:04:56.292 --> 00:04:57.976
答案是，

00:04:58.000 --> 00:04:59.268
皆非。

NOTE Paragraph

00:04:59.292 --> 00:05:02.239
它有個非常巨大的細長軌道，

00:05:02.259 --> 00:05:05.609
繞行太陽一圓要花一萬年。

00:05:06.022 --> 00:05:10.090
我們將這個天體命名為賽德娜，
伊努伊特海洋女神的名字，

00:05:10.110 --> 00:05:14.018
它一生都在冰凍的環境中，
這個名字也是在對這項特點致敬。

00:05:14.042 --> 00:05:17.430
現在，我們知道賽德娜的體積
約是冥王星的三分之一，

00:05:17.458 --> 00:05:22.238
它是海王星之外的那些結冰體中，
相對比較典型的一個。

00:05:22.375 --> 00:05:26.226
相對比較典型，
但不包括它的怪異軌道。

00:05:26.252 --> 00:05:30.658
你可能會看著這個軌道，說：
「繞行太陽要一萬年是很怪異。」

00:05:30.672 --> 00:05:32.252
但那還不是怪異的部分。

00:05:32.282 --> 00:05:34.292
怪異的是，在那一萬年中，

00:05:34.366 --> 00:05:38.934
賽德娜完全不會接近
太陽系中的任何其他東西。

00:05:38.958 --> 00:05:41.268
即使在它離太陽最近的點，

00:05:41.407 --> 00:05:45.921
賽德娜和海王星的距離
也比海王星和地球的距離更遠。

NOTE Paragraph

00:05:47.042 --> 00:05:49.184
如果賽德娜有這樣的軌道，

00:05:49.208 --> 00:05:51.809
繞行太陽一圈就會
和海王星的軌道接觸一次，

00:05:51.833 --> 00:05:54.747
那就會很容易解釋了。

00:05:54.875 --> 00:05:57.222
那就只是在結冰體的區域中

00:05:57.242 --> 00:06:00.052
以圓形軌道繞行太陽的天體，

00:06:00.079 --> 00:06:02.832
有一次太靠近海王星，

00:06:02.852 --> 00:06:05.999
因此被彈出去，
現在正在返回的途中。

NOTE Paragraph

00:06:07.333 --> 00:06:12.059
但賽德娜從未接近過
太陽系中的任何已知的東西，

00:06:12.083 --> 00:06:14.476
不可能造成那樣的彈射。

00:06:14.500 --> 00:06:16.518
不會是海王星造成的，

00:06:16.542 --> 00:06:19.031
但總是有成因。

00:06:19.667 --> 00:06:22.431
那是 1845 年之後第一次

00:06:22.625 --> 00:06:27.551
我們看到了在外太陽系的
某樣東西產生引力效應，

00:06:27.583 --> 00:06:29.298
卻不知道它是什麼。

NOTE Paragraph

00:06:30.208 --> 00:06:32.163
我曾經以為我知道答案。

00:06:33.105 --> 00:06:34.261
的確，

00:06:34.281 --> 00:06:38.411
它有可能是外太陽系
一個很遙遠、巨大的行星，

00:06:38.434 --> 00:06:40.809
但，在這個情況中，
這個想法很荒謬，

00:06:40.833 --> 00:06:43.967
且完全不足採信，
所以我並沒有認真看待它。

00:06:44.040 --> 00:06:45.809
但，四十五億年前，

00:06:45.833 --> 00:06:50.684
當太陽在數百個其他
天體的包裹之中形成時，

00:06:50.708 --> 00:06:54.513
那些天體中的任何一個
都有可能太靠近賽德娜，

00:06:54.667 --> 00:06:58.234
影響它，讓它進入
現今的這個軌道中。

00:06:58.667 --> 00:07:02.559
當那群天體消散在銀河中，

00:07:02.583 --> 00:07:05.046
賽德娜的軌道應該會變成

00:07:05.066 --> 00:07:08.376
太陽最早歷史中的化石記錄。

NOTE Paragraph

00:07:08.875 --> 00:07:10.684
這個想法讓我好興奮，

00:07:10.708 --> 00:07:14.178
這表示我們可以去研究
太陽誕生的化石歷史，

00:07:14.327 --> 00:07:18.773
因此我用接下來十年的時間，
去尋找更多軌道像賽德娜的天體。

00:07:18.833 --> 00:07:22.268
在那十年間，我一個也沒找到。

NOTE Paragraph

00:07:22.292 --> 00:07:23.309
（笑聲）

NOTE Paragraph

00:07:23.333 --> 00:07:26.851
但我的同事，查德 · 楚基羅
及史考特 · 雪柏都做得比我好，

00:07:26.875 --> 00:07:29.893
他們現在已經找到了好幾個
軌道類似賽德娜的天體，

00:07:29.917 --> 00:07:31.492
超級讓人興奮。

NOTE Paragraph

00:07:31.708 --> 00:07:33.232
但，更有趣的是，

00:07:33.256 --> 00:07:36.018
他們發現，所有這些天體

00:07:36.042 --> 00:07:39.934
不僅是在遙遠、細長的軌道上運行，

00:07:39.958 --> 00:07:45.309
它們複雜的軌道參數都有相同的值，

00:07:45.333 --> 00:07:49.563
在天體力學中，我們把這個
參數稱為「近日點輻角」。

00:07:50.040 --> 00:07:53.880
當他們發現這些近日點輻角
都差不多時，馬上手舞足蹈，

00:07:53.900 --> 00:07:56.961
認為一定有個遙遠、
巨大的行星存在，

00:07:56.981 --> 00:08:01.059
這真的很讓人興奮，
只是，完全不合理。

NOTE Paragraph

00:08:01.083 --> 00:08:03.601
讓我試著用比喻來解釋為什麼。

00:08:03.625 --> 00:08:06.934
想像一個人走在一個廣場上，

00:08:06.958 --> 00:08:10.292
看向他的右邊四十五度方向。

00:08:11.125 --> 00:08:14.399
可能有很多理由，
超容易解釋，沒什麼。

00:08:14.621 --> 00:08:16.976
現在，想像很多不同的人，

00:08:17.000 --> 00:08:20.269
都在廣場上朝不同的方向行走，

00:08:20.917 --> 00:08:24.184
但都看向他們行進
方向的四十五度。

00:08:24.208 --> 00:08:26.226
大家行進的方向不同，

00:08:26.250 --> 00:08:28.160
大家都看向不同的方向，

00:08:28.232 --> 00:08:31.726
但他們看的都是
行進方向的四十五度。

00:08:31.750 --> 00:08:34.036
這種現象背後的成因會是什麼？

00:08:34.917 --> 00:08:36.184
我不知道。

00:08:36.208 --> 00:08:39.934
很難想出任何理由
會造成這種現象。

NOTE Paragraph

00:08:39.958 --> 00:08:41.309
（笑聲）

NOTE Paragraph

00:08:41.333 --> 00:08:46.034
基本上，這就是一堆
相近的近日點輻角

00:08:46.078 --> 00:08:47.601
告訴我們的事。

NOTE Paragraph

00:08:47.625 --> 00:08:49.132
科學家很受挫，

00:08:49.152 --> 00:08:52.559
他們認為一定是僥倖
及不佳的觀察值造成。

00:08:52.583 --> 00:08:54.351
他們告訴天文學家：

00:08:54.375 --> 00:08:56.420
「把測量做更好一點。」

00:08:56.792 --> 00:09:00.893
不過，我非常仔細地研究過
這些測量值，它們是對的。

00:09:00.949 --> 00:09:03.101
這些天體真的都有同樣的

00:09:03.125 --> 00:09:05.601
近日點輻角值，

00:09:05.625 --> 00:09:07.018
但不應該如此。

00:09:07.042 --> 00:09:09.250
背後一定有原因。

NOTE Paragraph

00:09:11.125 --> 00:09:15.434
拼圖的最後一片在 2016 年出現，

00:09:15.458 --> 00:09:17.976
康斯坦丁 · 巴蒂金是我的同事，

00:09:18.000 --> 00:09:20.293
他的辦公室就在附近，

00:09:20.327 --> 00:09:23.268
我明白，大家都受挫的原因

00:09:23.292 --> 00:09:27.870
是因為近日點輻角
只是故事的一部分。

00:09:28.042 --> 00:09:29.931
如果用對的方式來看這些天體，

00:09:29.954 --> 00:09:34.184
它們在太空中排成一排，
朝向同樣的方向，

00:09:34.208 --> 00:09:37.934
它們在太空中，
都朝同樣的方向傾斜。

00:09:37.958 --> 00:09:42.309
那就好像在廣場上的那些人
都朝同樣的方向行進，

00:09:42.333 --> 00:09:45.293
且都看向右邊四十五度。

00:09:45.792 --> 00:09:49.388
那就很容易解釋。
他們都在看某樣東西。

00:09:49.583 --> 00:09:53.834
在外太陽系的這些天體
都受到某樣東西影響。

00:09:55.000 --> 00:09:56.726
但，那東西是什麼？

NOTE Paragraph

00:09:56.750 --> 00:09:59.726
康斯坦丁和我花了一年時間，

00:09:59.750 --> 00:10:02.845
想要找出一個不同的解釋，

00:10:02.907 --> 00:10:05.851
不是在外太陽系中有個
遙遠、巨大的行星。

00:10:05.875 --> 00:10:09.779
我們並不想要成為
第三十四及三十五位

00:10:09.819 --> 00:10:13.667
提出這個行星存在
又被告知弄錯了的人。

00:10:14.792 --> 00:10:16.559
但，一年後，

00:10:16.583 --> 00:10:20.005
真的沒別的選擇。
我們想不出其他解釋，

00:10:20.083 --> 00:10:24.093
唯一的可能就是有個
遙遠、巨大的行星，

00:10:24.117 --> 00:10:25.836
沿著細長的軌道運行，

00:10:25.876 --> 00:10:27.976
傾斜向這個太陽系的其他部分，

00:10:28.000 --> 00:10:32.383
迫使形成這些外太陽系天體的模式。

NOTE Paragraph

00:10:32.792 --> 00:10:34.934
猜猜這樣的行星還會做什麼？

00:10:34.958 --> 00:10:36.809
記得賽德娜的奇特軌道嗎？

00:10:36.833 --> 00:10:39.228
它好像是被拉離太陽
朝向一個方向行進。

00:10:39.422 --> 00:10:43.518
這樣的行星會一直產生那樣的軌道。

00:10:43.542 --> 00:10:45.663
我們知道我們有些眉目了。

NOTE Paragraph

00:10:45.875 --> 00:10:48.851
這就把我們帶到現今。

00:10:48.875 --> 00:10:53.059
基本上，我們是 1845 年的巴黎。

NOTE Paragraph

00:10:53.083 --> 00:10:54.268
（笑聲）

NOTE Paragraph

00:10:54.292 --> 00:10:59.601
我們看到遙遠、巨大的行星
造成的引力效應，

00:10:59.625 --> 00:11:03.531
於是我們試著計算出往哪裡尋找，

00:11:03.531 --> 00:11:06.153
把望遠鏡轉向哪個方向，
才能找到這個行星。

NOTE Paragraph

00:11:06.208 --> 00:11:08.583
我們做過大量的電腦模擬，

00:11:09.292 --> 00:11:11.226
投入無數個月做分析計算，

00:11:11.250 --> 00:11:13.809
目前，我能告訴各位的是：

NOTE Paragraph

00:11:13.833 --> 00:11:17.018
第一，我們把這個行星
稱為第九行星，

00:11:17.042 --> 00:11:19.625
因為它就是第九個，

00:11:20.750 --> 00:11:24.018
第九行星的質量是地球的六倍。

00:11:24.042 --> 00:11:28.275
這並非「它比冥王星小一點，
還要爭論它是不是行星」的情形。

00:11:28.295 --> 00:11:32.129
這是我們整個太陽系中
第五大的行星。

00:11:32.375 --> 00:11:36.018
為了說明起見，先讓各位
看一下這些行星的大小。

00:11:36.042 --> 00:11:39.370
在後面，可以看到
巨大的木星和土星。

00:11:40.208 --> 00:11:42.851
在它們旁邊的是天王星
和海王星，比較小一點。

00:11:42.875 --> 00:11:46.352
在上面角落的是類地行星，
水星、金星、地球、火星。

00:11:46.376 --> 00:11:50.867
甚至可以看到海王星外面的
結冰體帶，冥王星也是其中一員，

00:11:50.917 --> 00:11:52.775
猜猜是哪一個，祝好運。

00:11:52.799 --> 00:11:55.215
這是第九行星。

00:11:56.583 --> 00:11:58.675
第九行星很大。

00:11:59.042 --> 00:12:02.786
第九行星大到你應該要納悶
我們為什麼還沒找到它。

00:12:02.958 --> 00:12:06.402
嗯，第九行星很大，
但它也非常非常遠。

00:12:06.507 --> 00:12:11.059
它的所在可能比海王星
還要遠十五倍。

00:12:11.083 --> 00:12:14.351
那就表示它比海王星
還要微弱五萬倍。

00:12:14.375 --> 00:12:17.309
此外，天空真的很大。

00:12:17.333 --> 00:12:21.879
我們已經把它可能的所在範圍縮小
成天空中相對很小的一塊區域，

00:12:22.042 --> 00:12:23.934
但我們仍然要花數年的時間

00:12:23.958 --> 00:12:26.309
才能系統性地找完
天空中的那個區域，

00:12:26.333 --> 00:12:28.005
還得使用很大的望遠鏡

00:12:28.005 --> 00:12:31.418
才能夠看到那麼遙遠、
那麼微弱的行星。

00:12:31.418 --> 00:12:34.374
幸運的是，我們可能不用這麼做。

NOTE Paragraph

00:12:34.688 --> 00:12:36.939
就像布瓦爾使用

00:12:36.949 --> 00:12:39.665
當時仍未被發現的天王星

00:12:39.695 --> 00:12:42.441
之前 91 年的資料，

00:12:42.441 --> 00:12:46.184
我敢說一定有些未被承認的影像

00:12:46.208 --> 00:12:49.262
可以顯示出第九行星的位置。

00:12:50.000 --> 00:12:53.059
這勢必要用到非常大量的計算，

00:12:53.083 --> 00:12:55.393
才能分析完所有的舊資料，

00:12:55.417 --> 00:12:58.673
並挑出那一個微弱的移動行星。

00:12:59.292 --> 00:13:00.610
但我們在進行了。

00:13:00.620 --> 00:13:02.976
我認為我們快成功了。

NOTE Paragraph

00:13:03.000 --> 00:13:05.518
所以，我要說的是，準備好。

00:13:05.542 --> 00:13:09.066
我們比不上勒維耶的

00:13:09.076 --> 00:13:10.809
「做一個預測，

00:13:10.833 --> 00:13:14.786
一個晚上就在離預測位置
不遠處找到行星」的記錄。

00:13:14.958 --> 00:13:18.610
但我敢說，在接下來幾年內，

00:13:18.917 --> 00:13:21.309
某地的某個天文學家

00:13:21.333 --> 00:13:23.559
會發現有一個微弱的光點

00:13:23.583 --> 00:13:25.851
緩慢地在天空中移動，

00:13:25.875 --> 00:13:29.514
並洋洋得意地宣佈
他真的在我們的太陽系中

00:13:29.548 --> 00:13:33.737
發現了一個新的行星，
且很可能還有其他的行星存在。

NOTE Paragraph

00:13:34.167 --> 00:13:35.434
謝謝。

NOTE Paragraph

00:13:35.458 --> 00:13:39.083
（掌聲）