介紹
“提丟斯定則”,又稱“提丟斯-波德定則”(Titus-Bode law),是關於太陽系行星軌道空間位置的定則。
相關人物
1766年德國人提丟斯(J.D.Titius,1729~1796)首先發現,太陽系內的行星軌道到太陽的距離遵循這一經驗規律:如果以土星到太陽的距離為100,則水星到太陽的距離為4,金星到太陽的距離為4+3=7,地球到太陽的距離為4+6=10,火星到太陽的距離為4+12=16,木星到太陽的距離為4+48=52,土星到太陽的距離為4+96=100。
1772年,德國柏林天文台台長波德(Bode,1747~1826)在其著作《星空研究指南》中總結了提丟斯提出的定則,概括為:取0,3,6,12,24,48……這樣一組數,每個數字加上4再除以10,就得到以天文單位(AU,地球到太陽的平均距離)表示的各行星到太陽的平均距離的近似值。那時所知的6顆行星用定則來計算得到的距離為:
水星:(0+4)/10=0.4;
金星:(3+4)/10=0.7;
地球:(6+4)/10=1.0;
火星:(12+4)/10=1.6;
木星:(48+4)/10=5.2;
土星:(96+4)/10=10。
而相應的各行星實際距離為:
水星:0.40378
金星:0.70723
地球:1.01000
火星:1.61524
木星:5.25203
土星:10.09554
1781年,英國天文學家赫歇耳(Friedrich Willhelm Herschel,1738~1822)宣布他發現了太陽系的第七顆大行星——天王星。天王星到太陽的平均距離是19.2天文單位,用提丟斯-波德定則推算為:(192+4)/10=19.6。
將提丟斯-波德定則公式作為“恆星系能級分布律”,即“能級等於0.4加上0.3乘以2的n次冪的積”,寫作:L=0.4+0.3×(2^n),其中n取-∞,0,1,2,3,4,5,6,7……它是能量守恆定律和萬有引力定律在恆星系統中的特殊形式。
但是,發現海王星和冥王星之後,提丟斯-波德定則卻不適用於這兩個新的行星。這兩個行星有著特殊性。而對於提丟斯-波德定則的修正,還有待於進一步地討論。