پیش‌بینی چیزی که کسی ندیده
در سال ۱۷۸۱ ستاره‌شناسان سیاره‌ی تازه‌ای پیدا کردند، اورانوس، خیلی دورتر از زحل. در شصت سالِ بعد با دقت تماشایش کردند، و یک جای کار می‌لنگید. اورانوس درست همان‌جایی نبود که نظریه‌ی گرانش آیزاک نیوتن می‌گفت باید باشد. گاهی کمی جلوتر بود و گاهی کمی عقب‌تر. آیا نظریه‌ی نیوتن اشتباه بود؟ یا چیزی آن بیرون بود که کسی ندیده بود؟
کششی عجیب
نظریه‌ی نیوتن می‌گوید هر سیاره هر سیاره‌ی دیگری را می‌کشد. ستاره‌شناسان کشش مشتری و زحل را پیش‌تر حساب کرده بودند. یک فرضیه این بود که سیاره‌ی دیگری هم هست، باز هم دورتر، که وقتی از کنار اورانوس می‌گذرد آن را جلو و عقب می‌کشد.
ریاضی‌دانی فرانسوی به نام اوربن لووریه این فرضیه را جدی گرفت. با نظریه‌ی نیوتن حساب کرد که سیاره‌ی نادیده باید کجا باشد تا اورانوس را درست همان‌طور که دیده شده بود بکشد. (در انگلستان، جان کاوچ آدامز هم تقریباً در همان زمان روی همین کار می‌کرد.)
همان‌جا که محاسبه گفته بود
در سپتامبر ۱۸۴۶، لووریه پیش‌بینی‌اش را برای یوهان گاله، ستاره‌شناسی در برلین، فرستاد. شبِ ۲۳ سپتامبر، گاله تلسکوپش را به همان بخش آسمان گرفت و آنچه را می‌دید با یک نقشه‌ی ستاره‌ها مقایسه کرد. در کمتر از یک ساعت، «ستاره‌ای» پیدا کرد که روی نقشه نبود. این سیاره‌ی تازه، نپتون، بود، در فاصله‌ی حدود یک درجه از جایی که لووریه گفته بود. این در آسمان تقریباً به پهنای دو ماهِ کامل است.
چرا این‌قدر به حساب می‌آید
توضیح دادنِ چیزی که از قبل می‌دانید مفید است، اما آسان‌تر هم هست: می‌توانید توضیحتان را آن‌قدر جابه‌جا کنید تا جور شود. پیش‌بینیِ چیزی که هنوز کسی ندیده خیلی سخت‌تر است. پیش‌بینی به‌راحتی می‌توانست شکست بخورد: ممکن بود آسمان آن‌جا خالی باشد. در درس «می‌شود نادرستی‌اش را نشان داد؟» دیدیم ادعایی که خطر می‌کند و سربلند بیرون می‌آید خیلی به حساب می‌آید. پیش‌بینیِ چیزی تازه بزرگ‌ترین خطر است، و نپتون نظریه‌ی نیوتن را بیش از همیشه قابل‌اعتماد کرد.
نظریه‌های دیگری هم از آزمون‌هایی مثل این سربلند بیرون آمده‌اند: نظریه‌ای در شیمی عنصرهایی را پیش‌بینی کرد که هنوز کسی پیدایشان نکرده بود، و پیدا شدند؛ نظریه‌ای درباره‌ی جهان درخشش کم‌رنگی را پیش‌بینی کرد که از آغاز جهان مانده است، و پیدا شد.
در خانه امتحان کنید
- در شبی صاف، ماه را پیدا کنید. انگشت کوچکتان را با دستِ کاملاً کشیده روی آن بگیرید: پهنای انگشتتان حدود یک درجه است، تقریباً دو ماه کنار هم. اشتباهِ لووریه همین‌قدر بود.
- پیش‌بینی‌ای بنویسید که اگر درست دربیاید غافلگیرتان می‌کند: درباره‌ی هوا، گیاه‌هایتان، یک بازی.
- بنویسید چرا پیش‌بینیِ غافلگیرکننده‌ای که درست درمی‌آید شاهد بهتری است از پیش‌بینی‌ای که انتظارش می‌رفت.
واژه‌های این درس
- پیش‌بینیِ چیزی تازه - پیش‌بینیِ چیزی که هنوز کسی ندیده، قوی‌ترین جور آزمون برای یک نظریه
- مدار - مسیر یک سیاره به دور خورشید
ایده‌ی اصلی
قوی‌ترین آزمونِ یک نظریه پیش‌بینیِ چیزی است که هنوز کسی ندیده است. نظریه‌ی نیوتن پیش‌بینی کرد سیاره‌ای نادیده باید کجا باشد، و در سال ۱۸۴۶ نپتون همان‌جا پیدا شد.