Астрономът Уилям Хершел откри Уран през 1781г. Това е първата планета, открита чрез телескоп и първата, която не е била под постоянно наблюдение от древни времена. В годините след откриването му астрономите проследявали новата планета много внимателно. Те откриха смущения в орбитата му, някои от които могат да се обяснят с гравитационните ефекти на известни планети като Юпитер и Сатурн, докато други са довели до откриването на неизвестната досега планета Нептун.
Динамика на слънчевата система
По времето, когато беше открит Уран, физическите закони, управляващи динамиката на Слънчевата система, бяха много добре разбрани. Единствената участваща сила е гравитацията, която може да се комбинира със законите на движение на Нютон, за да осигури изчерпателно математическо описание на планетарните орбити. Получените уравнения са изключително строги, позволявайки движението на планета по небето да се предскаже с висока степен на точност. Това вече беше направено за по-рано известните планети и беше направено за Уран в рамките на две години след откриването му.
Орбитални несъответствия
Първоначално движението на Уран изглежда много добре следва предсказанията. Постепенно обаче наблюдаваното местоположение на планетата започва да се отклонява от очакваното си положение. Към 1830 г. несъответствието е повече от четири пъти по-голямо от диаметъра на планетата и вече не може да бъде пренебрегнато. Едно от обясненията, предпочитано от някои астрономи, е, че формулировката на Нютон за гравитацията е грешка, което води до прогнози, които са приблизително, но не точно верни. Единствената друга възможност беше неизвестен обект да се върти в орбита някъде във външното течение на Слънчевата система.
Предсказване на нова планета
Първоначалните изчисления на орбитата на Уран са взели предвид гравитационните ефекти на всички известни обекти в Слънчевата система. Основният ефект е бил от слънцето, но е имало смущаващи ефекти от гигантските планети Юпитер и Сатурн. Наблюдаваното несъответствие предполага, че има друга голяма планета, която чака да бъде открита отвъд орбитата на Уран. На теория орбитата на тази неоткрита планета може да бъде изчислена с разумна точност въз основа на наблюдаваните смущения в позицията на Уран. Тези изчисления са извършени през 1843 г. от английски астроном Джон Куч Адамс, но за съжаление значението им не е било признато в Англия по това време.
Откриването на Нептун
Изчисления, много подобни на тези на Адамс, бяха извършени от френски учен, Urbain Le Verrier, малко след това. Използвайки фигурите на Le Verrier, астрономите от Берлинската обсерватория откриха предсказаната планета през 1846 г. и впоследствие тя получи името Нептун. След откриването на Нептун и дълбоко през 20-ти век възникна спор дали неговото съществуване напълно обяснява остатъчните смущения в орбитата на Уран. Но повечето астрономи днес вярват, че това наистина е така.