Ablestock.com/AbleStock.com/Getty Images

Dynamiek van het zonnestelsel

Toen William Herschel Uranus in 1781 voor het eerst observeerde, waren de wetten van zwaartekracht en beweging al goed ingeburgerd. Door de vergelijkingen van Newton toe te passen op de bekende massa's in het zonnestelsel konden astronomen het pad van een planeet met opmerkelijke precisie voorspellen. Binnen twee jaar na de ontdekking van Uranus was zijn baan berekend en uitgezet met dezelfde nauwkeurigheid die was toegepast op de acht planeten die daarvoor bekend waren.

Orbitale discrepanties

Aanvankelijk kwam de positie van Uranus nauw overeen met de voorspellingen. Tegen 1830 verschoof de waargenomen locatie van de planeet echter meer dan vier planetaire diameters van waar deze had moeten zijn – een verschil dat niet langer kon worden genegeerd. Sommige geleerden speculeerden dat de zwaartekracht van Newton onvolledig was, terwijl anderen de mogelijkheid overwogen dat een onzichtbaar massief lichaam vanuit de buitenste regionen van het zonnestelsel aan Uranus zou trekken.

Een nieuwe planeet voorspellen

Zowel de zon als de gasreuzen Jupiter en Saturnus oefenden al meetbare verstoringen uit op Uranus. De resterende discrepantie suggereerde de aanwezigheid van een andere, nog onbekende planeet buiten Uranus. In 1843 berekende de Engelse astronoom John Couch Adams de baan van dit hypothetische lichaam en voorspelde zijn positie met verrassende nauwkeurigheid, hoewel zijn bevindingen destijds in Engeland grotendeels werden genegeerd.

De ontdekking van Neptunus

Vrijwel tegelijkertijd voerde de Franse wiskundige Urbain LeVerrier vergelijkbare berekeningen uit. Met behulp van de voorspellingen van LeVerrier hebben astronomen van het observatorium van Berlijn in 1846 de nieuwe planeet gelokaliseerd en deze officieel Neptunus genoemd. De ontdekking bevestigde niet alleen de voorspellende kracht van de hemelmechanica, maar bevestigde ook dat de zwaartekracht van Neptunus de resterende verstoringen in de baan van Uranus oploste – een conclusie die de meeste moderne astronomen vandaag de dag accepteren.