1990年4月，旅行者2號宇宙飛船飛越海王星，拍攝了一系列令人難以置信的太陽系最外層行星的照片。150年前，沒有人知道我們的太陽系最終會包含8顆行星。在科學上，進步產生於理論和現實世界觀察的交叉。
16世紀最大的謎團之一是行星如何以明顯的逆行方式運動。這既可以通過託勒密的地心模型(作)來解釋，也可以通過哥白尼的日心模型(右)來解釋。測量揭示了什麼是存在的，但只有理論才能預測什麼是應該存在的。
萬有引力理論可以解釋觀測到的行星軌道，克卜勒第二定律可以從這一理論推導出來：圍繞太陽運行的行星在相同的時間內掃出相同的區域。在整個天文學的歷史上，觀測一直引領著宇宙的發展，揭示了理論學家所描述的宇宙。
這是我們太陽系第七顆行星的現代紅外圖像，它是在1781年由威廉·赫歇爾偶然發現的。1781年，威廉·赫歇爾偶然發現天王星後，情況發生了變化。
太陽系中行星和衛星的一個非常古老的星座。對這一點的研究指向了19世紀上半葉的一個起源。其他行星盡職盡責地遵循行星運動規律，但天王星似乎違反了這些規律。
通過追蹤天王星多年的運動，科學家們可以評估它是否遵循行星運動的規律。令人費解的是，天王星的運動方式似乎違反了這些定律。天王星打破了克卜勒定律，幾十年來運行得太快，然後以合適的速度運行，然後又太慢。
幾十年來，人們觀察到天王星運動得太快(左)，然後以正確的速度(中心)，然後又太慢(右)。在這個可視化中，海王星是藍色的，天王星是綠色的，木星和土星分別是青色和橙色的。1846年，正是烏爾班·勒維耶的計算直接導致了海王星的發現。這些觀察結果很難反駁，但其物理原因尚不清楚。
右圖中的天王星似乎違反了行星運動的規律。簡單地加上一個未發現的天體，加上天王星以外的正確參數，而不是建議修改引力定律，就可以解釋在其軌道上觀測到的異常現象。天王星之外的另一顆行星在引力的牽引下提供了一個可能的解決方案。
行星的軌道動力學與萬有引力定律非常吻合，相對較新的天王星提供了最大的異常值。確定一顆潛在行星的質量、位置、軌道距離和傾斜度，使其超出引起軌道擾動的範圍，是一項艱巨的任務。確定一個未知世界的質量、軌道參數和位置是一個難以置信的計算難題。
烏爾班·勒維裡爾是一位極具天賦的數學家，對天文學很感興趣。1845年，著名的物理學家弗朗索瓦·阿拉戈迫使勒瓦裡爾著手研究天王星的軌道問題。到了1846年，勒維裡爾有了一個解決方案。1846年8月31日，烏爾班·勒維耶寫了一封信，詳細描述了這顆假想行星的位置。
從1845年到1846年，同樣在研究天王星軌道問題的英國天文學家約翰·庫奇·亞當斯提出了至少5個假想新行星的可能位置，但由於理論家和觀測者的錯誤，探測仍然難以捉摸。勒威裡爾在1846年做出了他的第一個也是唯一的預測，這導致了一個幾乎是立即觀測到的發現。9月23日，這封信到達柏林天文臺。
旅行者2號太空探測器在1989年8月拍攝到的海王星及其最大的衛星海衛一。雖然要想看到海衛一需要非常強大的望遠鏡，但如果你知道去哪裡看，可以用現成的雙筒望遠鏡看到海王星本身。一旦知道了它的位置，觀測它就變得簡單而明確。那天晚上，在勒維耶預測的1°範圍內，海王星被發現了。
海王星早在1846年就被發現了，但有兩個人競相發現它，他們是約翰·庫奇·亞當斯和烏爾班·勒維裡爾。今天，海王星的兩個主要環被稱為亞當斯環和勒威耶環。這是第一次，一個新的天體僅靠重力就被發現了。
在通過研究天王星的軌道異常因而發現海王星之後，勒維耶將注意力轉向了水星的軌道異常。他提出了一顆內部行星——火神星作為解釋。雖然火神並不存在，但勒維耶的關注和計算幫助愛因斯坦找到了最終的答案：廣義相對論。弗朗索瓦·阿拉戈曾迫使勒維耶研究天王星的軌道，他稱讚勒維耶是「用筆尖發現行星的人」。
烏爾班·勒維耶的墳墓是為了紀念他對天文學做出的巨大貢獻，而歷史很可能會像阿拉戈一樣記住他。