封麵圖：1986年3月8日拍攝的哈雷彗星，圖片來源：Wikipedia

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導讀

古時的“掃把星”，因其形狀而得名，又因其寓意而聞名。現代科學告訴我們(men) ，“掃把星”其實就是天上的彗星，跟其寓意並無關(guan) 聯。而在一眾(zhong) “掃把星”裏麵，哈雷彗星可能是最“倒黴”的一個(ge) 。

它是怎麽(me) 被人們(men) 認識的？中國曆史上連續記載了二十九次哈雷彗星的回歸，為(wei) 什麽(me) 卻沒有以中國來命名？哈雷彗星能幫助我們(men) 解決(jue) 武王伐紂的年代問題嗎？本期賽先生天文，讓我們(men) 一同回顧一下哈雷彗星的發現史。是的，它“快”回來了！

撰文 | 黎耕（中國科學院國家天文台、中國科學院大學）

責編 | 韓越揚、呂浩然

01

會(hui) 回歸的“掃把星”

1680年11月14日，一顆彗星的出現在歐洲大陸引起了軒然大波。在以往的印象中，能見到一顆彗星便算得是上一件天文盛事。難以置信的是，一個(ge) 多月之後，另一顆彗星再次出現！

那些我們(men) 今天耳熟能詳的科學先驅們(men) ：牛頓、胡克、以及英國首任皇家天文學家弗拉姆斯蒂德，都被這樣的景象震驚了，他們(men) 每晚注視著星空，尋覓彗星的蹤跡。更加令人震驚的是，兩(liang) 年後，第三顆彗星再次出現。兩(liang) 年內(nei) 數次彗星的出沒，在時年24歲的哈雷心中留下了深刻的印象。

圖1：鹿特丹人觀測1680年大彗星（The Great Comet），圖片來源：Wikipedia

1684年，哈雷在劍橋認識了牛頓，並成為(wei) 好友。哈雷全力支持牛頓撰寫(xie) 他的巨著《自然哲學的數學原理》，甚至連這本書(shu) 的出版經費也是他私人捐助的。牛頓早就懷疑1680年所出現的兩(liang) 顆彗星，其實是同一顆彗星掠過太陽之前與(yu) 之後的景象，但他並未將這一發現寫(xie) 入自己的巨著之中。

1705年，哈雷也出版了《彗星天文學論說》一書(shu) ，他使用牛頓運動定律計算行星對彗星軌道的影響，推斷1682、1607以及1531年出現的三顆彗星其實是同一顆彗星的多次回歸。他還預測這顆彗星在1758年會(hui) 再次出現。這顆被哈雷首次準確預言的彗星，也就是我們(men) 後來所說的哈雷彗星。

哈雷彗星的發現，不僅(jin) 是科學革命的重要裏程碑，也終結了一個(ge) 遙遠東(dong) 方大國千百年來對天災的幻想。

02

“惡魔的使者”

彗星在中國民間被形象地稱作掃把星，這大概是因為(wei) 它長得就像一把長長的掃把。正如同掃把並不會(hui) 帶給人們(men) 多少美好的聯想一樣，彗星往往也被看做是不祥的預兆。

在中國古代文獻中，彗星往往被記為(wei) “彗”或者“孛（讀作bèi）”。例如《天元玉曆祥異賦》中，對於(yu) 彗星的占辭是“彗星，為(wei) 喪(sang) 氣也”，而對於(yu) 孛星，則記載“光芒四出者曰孛。孛星，為(wei) 兵也”。

圖2：明朱絲(si) 欄彩繪本《天元玉曆祥異賦》插圖

和中國一樣，在科學革命以前，西方人對彗星也充滿恐懼，認為(wei) 彗星是帶給人們(men) 災難和疾病的罪魁禍首。例如1066年4月哈雷彗星回歸時候，正趕上英格蘭(lan) 的黑斯廷戰爭(zheng) ，最終英王哈羅德二世陣亡。於(yu) 是在貝葉掛毯（Bayeux Tapestry）上就記錄了哈雷彗星的景象，認為(wei) 哈雷彗星帶來了上帝的警示。

圖3：貝葉掛毯上的1066年哈雷彗星回歸，圖片來源：Wikipedia

在看《哈利·波特》的時候，不知道你是否想過這樣一個(ge) 問題：為(wei) 什麽(me) 西方的巫師都是騎掃把的？我也曾經設想過，這樣的聯想是否與(yu) 彗星有關(guan) ，不過並沒有搜到類似的記載或者說法。巫師的邪惡與(yu) 彗星帶來的災難，就這樣構成了古代世界東(dong) 西方人們(men) 的共情記憶。

圖4：歐洲中世紀抄本中就出現了女巫騎掃把的形象，圖片來源：Wikipedia

03

東(dong) 方的遺產(chan)

不過如果要說中國古人隻專(zhuan) 注占卜，而不會(hui) 觀察，恐怕會(hui) 有失偏頗。事實上，中國先人從(cong) 很早以前就開始觀測彗星，而且不但要看，還要畫下來。僅(jin) 僅(jin) 流傳(chuan) 下來漢代墓葬中的彗星圖，就至少有三幅。

最著名的當數湖南省長沙市馬王堆三號漢墓出土的西漢早期帛書(shu) 《天文氣象雜占》。這幅圖上畫的可不是一顆彗星，而是形形色色的29種彗星形態，還根據彗核、彗尾的形狀進行了分類，目的當然還是為(wei) 了更好地預測吉凶。兩(liang) 千多年的古人便已觀察得如此詳細，就問你服不服？

圖5：馬王堆漢墓中出土的帛書(shu) 《天文氣象雜占》，圖片來源：湖南省博物館

兩(liang) 漢時期讖（讀作chèn）緯之術盛行，人們(men) 渴望理解自然界的特殊現象，但是又缺乏行之有效的方法。於(yu) 是，便通過觀察、總結，以及強行解釋的方法來滿足自己對未知的渴望。

像彗星這種並不會(hui) 對人們(men) 生活產(chan) 生多大影響的天象，往往會(hui) 與(yu) 水、旱、雹、風、冬無雪、地震、山崩、蝗蟲這樣的自然災害相聯係。因此，異常天象的觀測自然也就成為(wei) 皇權統治下天文機構的重要內(nei) 容。《周禮》中記載，保章氏是西周時期執掌天文觀測的官員，他的職責中就有“掌天星以誌日月星辰之變動，以觀天下之遷，辨其吉凶”。

在這樣的指導思想指引下，當然也就不難想像，為(wei) 什麽(me) 在中國古籍中，能找到從(cong) 秦始皇七年（公元前240年）至清王朝滅亡前夕的宣統二年（公元1910年）的每一次哈雷彗星回歸記錄了吧。

不僅(jin) 如此，其實在此之前的春秋戰國時期，還有兩(liang) 次哈雷彗星的回歸記錄呢。它們(men) 分別是公元前613年（魯文公十四年）的“秋七月，有星孛入於(yu) 北鬥（《春秋·文公十四年》）”，以及公元前467年的“秦厲共公十年，彗星見（《史記·六國年表》）”。

圖6：《清續文獻通考·卷三百六》上記載的1910年哈雷彗星回歸

1910年哈雷彗星回歸，這時候中國已經走到了封建製度崩潰的前一年。據《清朝續文獻通考》的記錄：“四月十八日戌正三刻，正西偏南柳宿間彗星出見，尾指東(dong) 南，翼宿、名堂之間，測得彗星高二十六度，正西偏南十二度。日漸微，至五月三十日不見。”

可見，欽天監的官員們(men) 也算與(yu) 時俱進，開始采用測角儀(yi) 器來測量哈雷彗星的高度、方位以及運動軌跡等參數了。天文官們(men) 還專(zhuan) 門呈遞了封奏，表明哈雷彗星的出現“並不主吉凶等語”。

相對於(yu) 幾千年的封建傳(chuan) 統而言，這當然要算一種進步。隻可惜這個(ge) 進步來得太晚了一些。此時的世界早已進入現代，汽車、飛機、無線電都已經耳熟能詳。而我們(men) ，不可避免地落後了。

英國人哈雷最先預測了哈雷彗星的回歸，這顆與(yu) 人類最常相伴的短周期彗星，也以他的名字來命名。我們(men) 幾千年的持續觀測，卻並沒有換來一顆彗星的命名權，就好像傳(chuan) 了全場的好球，卻沒有完成臨(lin) 門一腳的射門。

圖7：1910年德國出版的哈雷彗星回歸明信片，圖片來源：Wikipedia

04

中國古代的哈雷彗星記載都是廢紙嗎？

好在科學研究並不是一場足球比賽。哈雷之所能成功預測這顆彗星的回歸，也是得益於(yu) 開普勒的行星三定律以及牛頓的引力定律，對自然的探索從(cong) 來都是需要前赴後繼，一步一個(ge) 腳印的。

實際上，由於(yu) 彗星的軌道運動十分複雜，在哈雷之後的很長時間中，天文學家想要精確地預測彗星的回歸時間並不是十分容易。

1818年發現的恩克彗星每次回歸都比上一次縮短0.11天左右。而哈雷彗星的回歸時間就更不確定，在之前的29次回歸中，最長的回歸周期有79.3年，最短的則隻有74.4年，平均為(wei) 76.73年，最長與(yu) 最短竟相差五年之久。這主要是因為(wei) 太陽係內(nei) 木星、土星等大行星的引力會(hui) 對彗星軌道產(chan) 生影響。

圖8：1910年哈雷彗星回歸時候天文學家計算的軌道，圖片來源：Wikipedia

要了解這個(ge) 規律，光靠我們(men) 一代人的觀測顯然是不夠的，畢竟我們(men) 一個(ge) 人從(cong) 出生到去世，最多也隻能看到兩(liang) 次哈雷彗星的回歸罷了。在中國古代文獻中，關(guan) 於(yu) 彗星的記載異常豐(feng) 富，1911年以前的彗星記錄不少於(yu) 2583次，總條目萬(wan) 餘(yu) 條，其中有些記錄還對彗星的位置、方向、形態、日期等進行了周全的描述。

圖9：《宋史·天文誌》中關(guan) 於(yu) 1066年哈雷彗星的記載堪稱最長彗星記錄

上個(ge) 世紀中期以來，張鈺哲先生、江濤先生，以及美國學者J.L. Brady等人，先後利用中國的哈雷彗星記錄驗算了它的軌道，為(wei) 我們(men) 進一步了解哈雷彗星的運行規律奠定了基礎。

05

武王伐紂時候看到的是哈雷彗星嗎？

張鈺哲先生的研究還產(chan) 生了一個(ge) 副產(chan) 品：他在演算了哈雷彗星的回歸記錄之後，於(yu) 1986年發表文章提出，《淮南子·兵略訓》上所記載的“武王伐紂，彗星出而授殷人其柄，時有彗星，柄在東(dong) 方，可以掃西人也”，有可能指的是哈雷彗星的一次回歸，從(cong) 而確定了武王伐紂的年代應該在公元前1057年。

這個(ge) 結論一出，立即引起了強烈反響，尤其是曆史學界對於(yu) 利用天文方法來解決(jue) 曆史年代學問題，都感到十分驚喜，如今我們(men) 將這類研究稱作天文曆史年代學。

隻可惜，張鈺哲先生的推斷中，有“如果”二字，是被人們(men) 所忽略的。也就是說，也很有可能在武王伐紂時候所見的彗星並非哈雷彗星。直到1999年，盧仙文先生等人通過對各種周期性彗星進行分析後認為(wei) ，單純通過哈雷彗星來推斷武王伐紂的年代並不現實。天文曆史年代學的道路，仍然任重而道遠。

06

“掃把星”回來了！

哈雷彗星的最近一次回歸是在1985年 。如果說1910年天文學家的觀測手段還極其有限的話，那麽(me) 到了1985年，情況簡直是有了翻天覆地的改觀。畢竟，在哈雷彗星轉了一圈的這半個(ge) 多世紀中，科學技術也已日新月異，射電天文學、太空探索、電子計算機等技術，都在這期間應運而生。

因此，為(wei) 了這次哈雷彗星的回歸，全世界的天文學家都摩拳擦掌，做好了一切準備。國際天文聯合會(hui) 專(zhuan) 門成立了“國際哈雷彗星聯測（IHW）”，美國帕洛瑪天文台的5.1米光學望遠鏡早在1982年就遠遠地捕捉到了哈雷彗星回歸的跡象，歐洲空間局發射的喬(qiao) 托號飛船近距離飛抵哈雷彗星的彗核並收集塵埃……IHW下設的七個(ge) 研究組，以及全世界的天文愛好者們(men) 聞風而動。可以說，這是人類曆史上第一次可以利用技術手段來全方位研究這位“老朋友”。

對於(yu) 中國天文學而言，此時也已擺脫了曆史的桎梏，努力追趕世界天文學前沿。1984年11月4日，雲(yun) 南天文台1米反射望遠鏡捕捉到了哈雷彗星，盡管比美國人晚了兩(liang) 年，不過也是中國人第一次用自己的望遠鏡來觀測哈雷彗星，實現了曆史的突破。

圖10：國家天文台觀測台站（截止至2019年，黎耕製圖）

下一次哈雷彗星回歸是在2061年。近十年來，中國已有越來越多的天文望遠鏡以及天文衛星投入使用。相信四十年之後，中國天文人將再次成為(wei) 國際哈雷彗星聯測中不可或缺的力量。

 作者簡介 

黎耕

中國科學院國家天文台副研究員、中國科學院大學天文學院副教授。畢業(ye) 於(yu) 南京大學天文係與(yu) 中國科學院自然科學史研究所，主要研究領域為(wei) 考古天文學與(yu) 曆史天文學。現任中國科學技術史學會(hui) 理事、中國科學院青年創新促進會(hui) 副秘書(shu) 長。

參考文獻：

[1] 張培瑜. 我國對哈雷彗星的曆史記載. 中國科技史料，1986(7).

[2] 張鈺哲. 哈雷彗星的軌道演變的趨勢和它的古代曆史. 天文學報，1978.6.

[3] 盧仙文，江曉原，鈕衛星. 古代彗星的證認與(yu) 年代學. 天文學報，1999.8.

[4] 葉璐. 1910年哈雷彗星回歸及“末世論”芻議. 自然辯證法研究，2017.7.

製版編輯 | Morgan

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