Уже тогда было совершенно понятно, что орбита оставалась бы строго эллиптической лишь в том случае, если бы на планету действовала всего одна сила — тяготение Солнца. В случае с Ураном пришлось учитывать гравитационные возмущения со стороны планет, в первую очередь Юпитера и Сатурна. Задача казалась сложной, но не единственной в своем роде — ведь и Луна движется вокруг Земли по не совсем кеплеровской орбите, и объяснение ее движения долгое время являлось труднейшей проблемой небесной механики. Впрочем, уже имелись кое-какие наработки. Леонард Эйлер разработал новый метод теоретического анализа движений небесных тел, известный как метод оскулирующих элементов. Дальнейшее его развитие связано с именами Лагранжа, Клеро, Даламбера, Лапласа. Применение разработанных ими методов к Луне дало обнадеживающие результаты, хотя Луна, по правде говоря, оказалась сложным объектом. Настолько сложным, что высказывались сомнения в строгости закона Ньютона — и далеко не в последний раз, как мы увидим.
Естественно было применить эти методы к движению Урана. В 1790 году Ж. Б. Деламбр составил новые таблицы движений Урана с учетом гравитационных возмущений от Юпитера и Сатурна. Эти таблицы отвечали с достаточной точностью и старым наблюдениям, начиная с 1690 года.
Казалось бы, проблема Урана была решена. Конечно, не оставалось сомнений в том, что теория его движения может быть уточнена с учетом возмущений от планет земной группы и даже астероидов, но «в общем и целом» задача считалась решенной. Во всяком случае, казалось, что существенные поправки придется вносить еще очень не скоро. На Уран стали обращать гораздо меньше внимания. К тому же по Европе прокатилась волна наполеоновских войн, а войны, если только они не «звездные», мало способствуют развитию наблюдательной астрономии...
51
После того как неугомонный корсиканец был наконец спроважен англичанами на остров Св. Елены и европейские астрономы возобновили активную научную деятельность, выяснилось, что Уран опять «выкинул фортель» и движется не так, как предписывал ему Клеро. Сначала, что вполне естественно, казалось, что в предыдущие расчеты вкралась ошибка. Расчеты были проделаны заново, причем по возможности с учетом всех возмущений со стороны Юпитера и Сатурна. Что до остальных планет, то их влияние было справедливо признано пренебрежимо малым по сравнению с наблюдаемой ошибкой.
Эту работу закончил в 1820 году французский астроном А. Бувар. Пожалуй, нелишним будет подчеркнуть, что все работы такого рода были в те времена колоссально громоздкими, кропотливыми и на редкость рутинными, так как требовали громадного числа вычислений, проводящихся вручную. Современный исследователь построил бы компьютерную модель и насладился бы результатом максимум через день, а не через годы напряженного труда.
Бувар отказался от старых наблюдений Урана, без достаточных оснований заподозрив их в неточности. Вместе с тем он видел, что решение проблемы Урана может быть совершенно иным, и писал, что странности движения планеты могут быть обусловлены «некоторым внешним и неизвестным влиянием». Каким же? Сопротивлением газово-пылевой среды? Влиянием не открытого еще спутника? Столкновением с кометой незадолго до открытия Урана Гершелем? Поправками к закону Ньютона, которые надо вносить при больших расстояниях между телами? Или все-таки новой планетой, пока еще не открытой?
К 1832 году теория Бувара окончательно рухнула. Уран уже отставал от вычисленного положения на 30 угловых секунд, и это отставание увеличивалось на 6-7 с в год, что не лезло ни в какие ворота. Из перечисленных гипотез после «проверки на прочность» вскоре остались две: несовершенство закона Ньютона и наличие неизвестной планеты. Где искать ее? Вычисления ее положения на небе, по словам Бувара, не столько трудны, сколько
52
— Ближайшие окрестности —
громоздки. Но, как мы знаем, отсутствие компьютеров и даже механических счетных устройств не останавливало в те времена людей, ищущих истину.
Вокруг открытия Нептуна «на кончике пера» разыгрались нешуточные страсти, каковые с еще большей силой бушуют и теперь, когда речь заходит о приоритете. Первым за поиск неизвестной планеты (точнее, за вычисление места, где ее следует искать) взялся немецкий астроном Фридрих Бессель, но смерть помешала ему закончить вычисления. Успех сопутствовал англичанину Джону Адамсу и французу Урбену Леверье.
Адамс закончил вычисления раньше. С 1843 по 1845 год он получил шесть решений, из которых каждое следующее он считал точнее предыдущего. Но осенью 1845 года английские астрономы не откликнулись на призыв молодого и еще мало кому известного Адамса искать планету в вычисленном им «теоретическом квадрате». Объясняется это как неверием в новую планету директора Гринвичской обсерватории Д. Эри, весьма авторитетного астронома, так и личными качествами Адамса, человека скромного до робости и напрочь лишенного «пробивной силы». Адамс отлично понимал, что его расчеты не вполне совершенны, и не настаивал. Позднее Эри, признавший свою ошибку, заметил по этому поводу: «В некоторых случаях полезно для прогресса, чтобы публикация теорий, которые не оставляют сомнения в своей корректности в целом, не задерживалась до их наибольшей мыслимой степени совершенства». Заметим в скобках, что в наше время подчас так и происходит, только осторожные выражения «в некоторых случаях» и «которые не оставляют сомнения в своей корректности», увы, прочно позабыты.