哈雷與彗星的故事

郭紅鋒

一、慧星

彗星，俗稱掃帚星，中國古代稱“星孛（bèi）”或“孛星”。古人缺乏科學(xué)常識，對于偶爾出現(xiàn)、形狀奇怪、變化無常的彗星非常恐懼。中西方很多民族都有把彗星看成神秘可怕的天象或不祥災(zāi)難之兆的記載。

古代歐洲各國早期對彗星在恒星間的運(yùn)動(dòng)和位置沒有留下精確的記載，更談不上記錄彗星形態(tài)、亮度及其變化等細(xì)節(jié)了。而中國古代早期就對于彗星的形態(tài)很有研究，中國古代史書對彗星的位置、運(yùn)行路徑、見滅時(shí)間、與太陽的相對位置，以及彗星的形態(tài)、亮度、分裂等現(xiàn)象都作了大量詳細(xì)的描述，具有重要的科學(xué)價(jià)值，直到現(xiàn)在還深受中外天文學(xué)家的重視。

長沙馬王堆西漢古墓出土的帛書上就畫有29幅彗星圖

1986年哈雷彗星回歸拍攝的照片

二、“哈雷彗星”

近代西方最早研究彗星的歷史可以追溯到1577年。那一年，天空中出現(xiàn)了一顆大彗星，丹麥天文學(xué)家第谷試圖通過觀測來確定彗星到地球的距離，這可算是對彗星進(jìn)行科學(xué)研究的開始。他已正確認(rèn)識到彗星是在空間中運(yùn)動(dòng)的，距離地球至少要比月球遠(yuǎn)6倍，因而彗星不是地球大氣層里燃燒的物體，應(yīng)該是太陽系中運(yùn)動(dòng)的天體。在那之后才有效地終止了有關(guān)彗星的迷信傳說。接下來是第谷的學(xué)生，德國天文學(xué)家開普勒經(jīng)過長期的觀測和研究，同樣認(rèn)定彗星不是大氣中的現(xiàn)象。從此，歐洲人開始注意測量彗星在恒星間的運(yùn)動(dòng)和精確位置，對彗星的認(rèn)識前進(jìn)了一大步。

1682年，又有一顆大彗星出現(xiàn)。當(dāng)時(shí)牛頓已經(jīng)建立了萬有引力定律，英國天文學(xué)家哈雷與牛頓合作進(jìn)行了彗星軌道計(jì)算。哈雷曾任格林尼治天文臺臺長，是第一個(gè)全力從事彗星研究的天文學(xué)家，因彗星研究問題向牛頓請教，還促成牛頓完成了科學(xué)巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書，并親自為此書編輯、校對和撰寫序言，更是自掏腰包協(xié)助出版。

1695年，哈雷開始專心致志地研究彗星。他不但計(jì)算了1682年那顆彗星的軌道，還從133了年到1698年的彗星記錄中挑選了24顆彗星，比較它們的軌道，并且發(fā)現(xiàn)1531年、1607年和1682年出現(xiàn)的這3顆彗星，其軌道看起來如出一轍。一個(gè)念頭在他腦海中迅速地閃過：這3顆彗星可能是同一顆彗星的3次回歸。但哈雷沒有立即下此結(jié)論，而是不厭其煩地向前搜索，發(fā)現(xiàn)1456年、1378年、1301年、1245年，一直到1066年，歷史上都有類似大彗星的記錄。經(jīng)過這樣周密的計(jì)算、分析、比較、判斷，哈雷終于給出了一個(gè)劃時(shí)代的預(yù)言：1682年出現(xiàn)的彗星，與160了年和1531年出現(xiàn)的彗星，是同一顆彗星的3次出現(xiàn)，它將在1758年底或1759年初再度出現(xiàn)。

哈雷死于1742年，雖然沒能看到他預(yù)言的彗星再度出現(xiàn)，但在1759年3月它果然又回來了，這是天文學(xué)史上一個(gè)驚人成就。為了紀(jì)念這位偉大天文學(xué)家的功績，這顆彗星被后人命名為哈雷彗星。哈雷彗星周期性回歸的確認(rèn)，進(jìn)一步證明了彗星是太陽系內(nèi)的天體，它與行星一樣圍繞太陽公轉(zhuǎn)，并且可以根據(jù)萬有引力定律準(zhǔn)確預(yù)報(bào)它出現(xiàn)的日期、亮度和位置等信息。

三、反思

世界公認(rèn)，哈雷彗星最先和最完備的紀(jì)錄都在中國。論記錄時(shí)間之早，首推《春秋》記載：魯文公十四年（公元前613年）“秋七月，有星孛入于北斗?！边@是世界上最早的關(guān)于哈雷彗星的確切記錄。據(jù)考證：自秦始皇七年（公元前240年）至清宣統(tǒng)二年（1910年），哈雷彗星每次出現(xiàn)，中國史上都有相關(guān)記載，其次數(shù)之多和記錄之詳，是其他國家所沒有的，也是世界科學(xué)史上不可多得的珍貴文獻(xiàn)。

但非常可惜的是，我們的祖先長于嚴(yán)謹(jǐn)記錄而短于歸納總結(jié)，更鮮有自己動(dòng)腦思考和動(dòng)手研究前人的記錄，沒有人翻閱查考和深入探究這些寶貴豐富記錄之間的內(nèi)在聯(lián)系，沒有人意識到它們會(huì)是同一顆彗星的多次回歸。中國人失去了科學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)，這是很遺憾的，也是值得我們今天的學(xué)子們認(rèn)真思索的。

問題1：哈雷彗星是哈雷發(fā)現(xiàn)的嗎？

問題2：你能根據(jù)本文中信息推出哈雷彗星的回歸周期嗎？

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