为了让大家对行星离太阳的距离有一个直观的认识,我们在这里介绍一个概念——天文单位(Astronomical Unit,简称AU)。一个天文单位,是地球到太阳距离的平均值,将近1.5亿千米,精确值为149597871千米。市星、土星、天王星距太阳分别是52天文单位、9.5天文单位和10.2天文单位,最远的海王星距离太阳大约30天文单位。
波得1766年,德国的一位中学教师提丢斯发现了关于太阳系中行星轨道的一个简单的几何学规则,之后由天文学家波得整理发表:取口、3、6、12、24、48……这样一组数,每个数字加上4再除以10,就是各个行星到太阳距离(天文单位)的近似值。按照这个规律:
水星到太阳的距离为(O+4)/10=0.4天文单位;金星到太阳的距离为(3+4)/10=0.7天文单位;地球到太阳的距离为(6+4)/10=1.0天文单位;火星到太阳的距离为(12+4)/10=1.6天文单位。
照此计算,下一个行星的距离应该是:(24+4)/10=2.8,可是当时在那个位置上没有发现任何天体。
市星到太阳的距离为(48+4)/10=5.2天文单位土星到太阳的距离为(96+4)/10=10天文单位
对照当时已发现的六大行星的数据,真是神一样准!用定则推算,如果有下一颗行星的话,到太阳的距离应该为(192+4)/10=19.6天文单位。见证奇迹的时刻到了:1781年,英国天文学赫歇尔宣布,他在无意中发现了太阳系的第七大行星——天王星,天王星与太阳的平均距离是19.2天文单位!更神奇的是,后来,在火星和市星轨道之间发现了小行星带,就在2.9天文单位处!提丢斯一波得定则非常精确地预测了天王星和小行星带的轨道,真是太奇妙了!更奇妙的是,科学家至今无法解释,这个定则是巧合还是隐藏着什么更深刻且不为人知的奥秘。后来发现的海王星距离偏差略大些,会不会是因为冥王星的干扰呢?无人能解释。