古时的“扫把星”,因其形状而得名,又因其寓意而闻名。现代科学告诉我们,“扫把星”其实就是天上的彗星,跟其寓意并无关联。而在一众“扫把星”里面,哈雷彗星可能是最“倒霉”的一个。
1680年11月14日,一颗彗星的出现在欧洲大陆引起了轩然大波。在以往的印象中,能见到一颗彗星便算得是一件天文盛事。难以置信的是,一个多月之后,另一颗彗星再次出现!
那些我们今天耳熟能详的科学先驱们:牛顿、胡克、以及英国首任皇家天文学家弗拉姆斯蒂德,都被这样的景象震惊了,他们每晚注视着星空,寻觅彗星的踪迹。更加令人震惊的是,两年后,第三颗彗星再次出现。两年内数次彗星的出没,在时年24岁的哈雷心中留下了深刻的印象。
1684年,哈雷在剑桥认识了牛顿,并成为好友。哈雷全力支持牛顿撰写他的巨著《自然哲学的数学原理》,甚至连这本书的出版经费也是他私人捐助的。
牛顿早就怀疑1680年所出现的两颗彗星,其实是同一颗彗星掠过太阳之前与之后的景象,但他并未将这一发现写入自己的巨著之中。1705年,哈雷也出版了《彗星天文学论说》一书,他使用牛顿运动定律计算行星对彗星轨道的影响,推断1682、1607以及1531年出现的三颗彗星其实是同一颗彗星的多次回归。他还预测这颗彗星在1758年会再次出现。这颗被哈雷首次准确预言的彗星,也就是我们后来所说的哈雷彗星。
哈雷彗星的发现,不仅是科学革命的重要里程碑,也终结了人们千百年来对天灾的幻想。
彗星在中国民间被形象地称作扫把星,这大概是因为它长得就像一把长长的扫把。正如同扫把并不会带给人们多少美好的联想一样,彗星往往也被看做是不祥的预兆。在中国古代文献中,彗星往往被记为“彗”或者“孛(读作bèi)”。例如《天元玉历祥异赋》中,对于彗星的占辞是“彗星,为丧气也”,而对于孛星,则记载“光芒四出者曰孛。孛星,为兵也”。
不过如果要说中国古人只专注占卜,而不会观察,恐怕会有失偏颇。
事实上,中国先人从很早以前就开始观测彗星,而且不但要看,还要画下来。仅仅流传下来汉代墓葬中的彗星图,就至少有三幅。最著名的当数湖南省长沙市马王堆三号汉墓出土的西汉早期帛书《天文气象杂占》。这幅图上画的可不是一颗彗星,而是形形色色的29种彗星形态,还根据彗核、彗尾的形状进行了分类,目的当然还是为了更好地预测吉凶。两千多年的古人便已观察得如此详细,就问你服不服?
好在科学研究并不是一场足球比赛。
哈雷之所能成功预测这颗彗星的回归,也是得益于开普勒的行星三定律以及牛顿的引力定律,对自然的探索从来都是需要前赴后继,一步一个脚印的。实际上,由于彗星的轨道运动十分复杂,在哈雷之后的很长时间中,天文学家想要精确地预测彗星的回归时间并不是十分容易。1818年发现的恩克彗星每次回归都比上一次缩短0.11天左右。
而哈雷彗星的回归时间就更不确定,在之前的29次回归中,最长的回归周期有79.3年,最短的则只有74.4年,平均为76.73年,最长与最短竟相差五年之久。这主要是因为太阳系内木星、土星等大行星的引力会对彗星轨道产生影响。
哈雷彗星的最近一次回归是在1985年。如果说1910年天文学家的观测手段还极其有限的话,那么到了1985年,情况简直是有了翻天覆地的改观。
毕竟,在哈雷彗星转了一圈的这半个多世纪中,科学技术也已日新月异,射电天文学、太空探索、电子计算机等技术,都在这期间应运而生。因此,为了这次哈雷彗星的回归,全世界的天文学家都摩拳擦掌,做好了一切准备。
国际天文联合会专门成立了“国际哈雷彗星联测(IHW)”,美国帕洛玛天文台的5.1米光学望远镜早在1982年就远远地捕捉到了哈雷彗星回归的迹象,欧洲空间局发射的乔托号飞船近距离飞抵哈雷彗星的彗核并收集尘埃……IHW下设的七个研究组,以及全世界的天文爱好者们闻风而动。可以说,这是人类历史上第一次可以利用技术手段来全方位研究这位“老朋友”。
下一次哈雷彗星回归是在2061年。近十年来,中国已有越来越多的天文望远镜以及天文卫星投入使用。相信四十年之后,中国天文人将再次成为国际哈雷彗星联测中不可或缺的力量。