冥王星为什么被踢出九大行星之列？
2015年7月，各大媒体都开始关注一个天文事件：新视野号飞临冥王星。冥王星是我们从小就背诵的“水金地火木土天海冥”九大行星之一。不过很多关注科普的读者知道，太阳系早就已经改成八大行星了，冥王星已经不再算入其中。
在新视野号飞行器接近冥王星之前，我们如果在搜索引擎里找冥王星的图片，凡是图片细节丰富、比较好看的都是电脑制作的效果图。真实的冥王星图片是哈勃望远镜几十年前从地球轨道拍摄的，只是由十几个像素点组成的一个模模糊糊的小亮斑。
太阳系是人类在宇宙学中最早研究的对象，目前天文学的研究重点早已离开了太阳系。从地球上观测天王星、海王星、冥王星，效果都是非常模糊的，因为它们自己不发光，只能反射阳光。而现在我们得到了冥王星的清晰大图。最清晰的照片是新视野号飞行器距离冥王星12000公里时拍下来的。冥王星的大小和月亮差不多，如果月亮大小和你大拇指指甲盖差不多，那冥王星大小和你小拇指指甲盖差不多，而地球的尺寸则大致相当于你的鼠标。
冥王星之前一直不为人关注，但是在2006年8月24日国际天文学联合会大会上，它成了主角。那次大会以237票对157票通过决议，冥王星从此被视为太阳系的“矮行星”，不再被视为行星。
这件事的起因是2005年1月份，美国天文学家迈克尔·布朗发现了太阳系中还有一颗行星：阋神星。这颗行星直径有2316公里，而冥王星直径是2370公里，从体形上看像双胞胎。阋神星近日点是37.7个天文单位（1个天文单位就是地球到太阳的距离），冥王星的近日点是29.6个天文单位，所以阋神星和冥王星不算双胞胎也得算表兄弟了。国际天文学联合会当时就考虑太阳系要不要改成十大行星。结果阋神星的团队继续“制造麻烦”，他们在这几年间不断搜索太阳系周边的行星，尤其把注意力放在海王星轨道以外，又公布了很多个体积很大的行星，尺寸都和冥王星相仿。有相当多的行星还没有正式的名字，只有编号。被命名的也有不少，比如有个叫鸟神星的，直径在1300～1900公里之间，近日点是38.5个天文单位。
这些体积大致相仿的行星，都集中出现在一个轨道带附近，实在让天文学家们为难：如果把冥王星算作九大行星之一，那些被发现的阋神星、卡戎、鸟神星就也要算作太阳系N大行星。可这些叫得上名字的只是冰山一角，还有几百颗已经发现、只有编号还没取名的行星等着编入队列呢。那时我们怎么称呼太阳系的行星呢？
于是在2006年8月24日国际天文学联合会在捷克的布拉格就做了决定，因为这些行星都出现在柯伊伯小行星带上，既然都不方便归为行星，那么专门为它们想出一个名字：矮行星。但无论怎样妥协，肯定不能归为行星了。一石激起千层浪，从前几十年没人关注过的冥王星一下成了焦点，一个科学圈内讨论的结果经媒体放大，学生、政客、宗教学者、占星师，全都参与进来。比如有报道称“美国联邦经费不足导致太阳系裁员”，还有“民主党人拒绝向冥王星提供援助”、“冥王星降级违宪”。一时间好不热闹。
有人会问：冥王星为什么不算行星？有标准没有？当然有。冥王星处于一个叫柯伊伯小行星带的带状位置，这个环状的带距离太阳30～50个天文单位。据估计这里密布着几万个直径在100公里以上的星体。当然，这里说的“密布”只是相对于宇宙空间而言，实际上每个星体间的平均间隔也要上千万公里。这些星体的共同特征就是足够小，小到内部不会发生核聚变反应。
恒星和行星的本质区别就是质量。如果质量太大，物质之间通过万有引力向中心聚集，中心压力和温度增加到足够高，原子核就会被压在一起，形成新的元素，比如氢元素变成氦元素，然后释放出大量能量。如果向外顶和向内压的趋势互相平衡了，星体就开始以稳定的形状和尺寸燃烧自己，那样就形成了一颗稳定的恒星。因此，行星的质量不能太大，上限大约是太阳质量的7%。下限在哪儿？2002年美国西南研究所的天文学家们提出了下限的要求：行星必须足够大，以至于其形状主要由引力而非物质中的其他应力所决定。这个意思就是说外形要非常接近球体。在太阳系中，我们可以看到很多形状不规则的小天体，但几乎所有直径在400公里以上的天体，它们的形状都非常接近由引力所主导的天然形状。因此由这一条给出的行星直径下限约为400公里，具体的数字则与天体的物质组成有关。
除此之外，行星必须环绕恒星运动，而且不能同时是其他星体的卫星。其实2006年8月份国际天文学联合会的会议议题之一就是确定行星的定义。但是，按照“直径在400公里以上”这一标准，太阳系行星数量立刻上千。所以，会议上这四条标准一经提出，反对声四起，经过几天讨论，又增加一条：行星必须扫清自己轨道附近的区域。争论随着这条标准的颁布终止了，冥王星轨道处于柯伊伯小行星带，根本算不上扫清，于是冥王星也在投票中被驱除出行星行列，理由就是：它没能扫清自己轨道附近的区域。其实这个理由也不是很充分。反例就是，木星轨道区域附近也有数以万计的小行星。联合会的解释是，木星在轨道附近处于支配性地位，所以仍然算行星。
冥王星被列为矮行星后，更多的科学家开始承认这一现状，这已经逐渐成为科学界的一个共识。随着新视野号飞临冥王星，我们也可以总结一下。人类目前有旅行者1号、2号，先驱者10号、11号相继往太阳系外的方向飞去。先驱者10号于1972年就起飞了，由于设备落后，我们最后一次收到它的信号还是在十几年前，而且信号中已经没有任何遥测数据了，不知道它飞往何处。新视野号用了10年时间飞过32个天文单位。相信在之后几天内，天文学家还会从新视野号发回的数据和照片分析出更多有价值的结果。如果你对这方面感兴趣，可以密切关注美国国家航空航天局的中文微博。
解读
不少科普图片，尤其是涉及天文方面的图片，都不得不在比例上做出妥协，让图片畸变到“无以复加”的地步。你可以随便搜搜太阳系的图片，其实那些行星和太阳尺寸的比例都与真实情况相距甚远，行星的块头至少都大了几亿倍。这当然不是人们犯的错误，因为如果按照真实比例进行绘制，太阳系的全景图就会一片漆黑，只在中心位置有一个亮点。那样做信息丢失得反而更厉害。
这种不得不做出妥协的情况在绘制世界地图时也存在。不知道你是否留意过，南极大陆在地图中的面积，好像比南极实际的面积（1400万平方公里）大得多。从实际面积看，南极应该不到中国陆地面积的1.5倍才对。这是因为世界地图本应该画在球面上，画在平面上时两极的畸变就非常明显了。这些观察都时刻提醒着我们：用测量的视角看世界会有不同的体验，这是塑造一个人稳固世界观的好方法。
这篇文章后半部分都在讲述和冥王星降级有关的科学史。“科学史”这个词在99%的人脑中是和“乏味”“无聊”紧密关联在一起的。之所以出现这样的情况，与我们长期特殊的科学教育和历史教育有关。不少年轻人把科学约等于做计算题，把历史约等于背诵缺少逻辑的条文，所以对科学史留下这样的印象是正常的。
