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，“掃把星”其實就是天上的彗星，跟其寓意並無關聯。而在一眾“掃把星”裡面，哈雷彗星可能是最“倒黴”的一個。
它是怎麼被人們認識的？中國歷史上連續記載了二十九次哈雷彗星的迴歸，為什麼卻沒有以中國來命名？哈雷彗星能幫助我們解決武王伐紂的年代問題嗎？讓我們一同回顧一下哈雷彗星的發現史。是的，它“快”回來了！
1986年3月8日拍攝的哈雷彗星，圖片來源：Wikipedia
撰文 | 黎耕（中國科學院國家天文臺、中國科學院大學）
責編 | 韓越揚、呂浩然
01
會迴歸的“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，一個多月之後，另一顆彗星再次出現！
那些我們今天耳熟能詳的科學先驅們：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，他們每晚注視著星空，尋覓彗星的蹤跡。更加令人震驚的是，兩年後，第三顆彗星再次出現。兩年內數次彗星的出沒，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，併成為好友。哈雷全力支援牛頓撰寫他的鉅著《自然哲學的數學原理》，甚至連這本書的出版經費也是他私人捐助的。牛頓早就懷疑1680年所出現的兩顆彗星，其實是同一顆彗星掠過太陽之前與之後的景象，但他並未將這一發現寫入自己的鉅著之中。
1705年，哈雷也出版了《彗星天文學論說》一書，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迴歸。他還預測這顆彗星在1758年會再次出現。這顆被哈雷首次準確預言的彗星，也就是我們後來所說的哈雷彗星。
哈雷彗星的發現，不僅是科學革命的重要里程碑，也終結了人們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，這大概是因為它長得就像一把長長的掃把。正如同掃把並不會帶給人們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“彗”或者“孛（讀作bèi）”。例如《天元玉曆祥異賦》中，對於彗星的佔辭是“彗星，為喪氣也”，而對於孛星，則記載“光芒四出者曰孛。孛星，為兵也”。
圖2：明朱絲欄彩繪本《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，認為彗星是帶給人們災難和疾病的罪魁禍首。例如1066年4月哈雷彗星迴歸時候，正趕上英格蘭的黑斯廷戰爭，最終英王哈羅德二世陣亡。於是在貝葉掛毯（Bayeux Tapestry）上就記錄了哈雷彗星的景象，認為哈雷彗星帶來了上帝的警示。
圖3：貝葉掛毯上的1066年哈雷彗星迴歸，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問題：為什麼西方的巫師都是騎掃把的？我也曾經設想過，這樣的聯想是否與彗星有關，不過並沒有搜到類似的記載或者說法。巫師的邪惡與彗星帶來的災難，就這樣構成了古代世界東西方人們的共情記憶。
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
東方的遺產
不過如果要說中國古人只專注占卜，而不會觀察，恐怕會有失偏頗。事實上，中國先人從很早以前就開始觀測彗星，而且不但要看，還要畫下來。僅僅流傳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《天文氣象雜佔》。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，目的當然還是為了更好地預測吉凶。兩千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《天文氣象雜佔》，圖片來源：湖南省博物館
兩漢時期讖（讀作chèn）緯之術盛行，人們渴望理解自然界的特殊現象，但是又缺乏行之有效的方法。於是，便透過觀察、總結，以及強行解釋的方法來滿足自己對未知的渴望。
像彗星這種並不會對人們生活產生多大影響的天象，往往會與水、旱、雹、風、冬無雪、地震、山崩、蝗蟲這樣的自然災害相聯絡。因此，異常天象的觀測自然也就成為皇權統治下天文機構的重要內容。《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“掌天星以志日月星辰之變動，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，為什麼在中國古籍中，能找到從秦始皇七年（公元前240年）至清王朝滅亡前夕的宣統二年（公元1910年）的每一次哈雷彗星迴歸記錄了吧。
不僅如此，其實在此之前的春秋戰國時期，還有兩次哈雷彗星的迴歸記錄呢。它們分別是公元前613年（魯文公十四年）的“秋七月，有星孛入於北斗（《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年哈雷彗星迴歸
1910年哈雷彗星迴歸，這時候中國已經走到了封建制度崩潰的前一年。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，欽天監的官員們也算與時俱進，開始採用測角儀器來測量哈雷彗星的高度、方位以及運動軌跡等引數了。天文官們還專門呈遞了封奏，表明哈雷彗星的出現“並不主吉凶等語”。
相對於幾千年的封建傳統而言，這當然要算一種進步。只可惜這個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，不可避免地落後了。
英國人哈雷最先預測了哈雷彗星的迴歸，這顆與人類最常相伴的短週期彗星，也以他的名字來命名。我們幾千年的持續觀測，卻並沒有換來一顆彗星的命名權，就好像傳了全場的好球，卻沒有完成臨門一腳的射門。
圖7：1910年德國出版的哈雷彗星迴歸明信片，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迴歸，也是得益於開普勒的行星三定律以及牛頓的引力定律，對自然的探索從來都是需要前赴後繼，一步一個腳印的。
實際上，由於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迴歸時間並不是十分容易。
1818年發現的恩克彗星每次迴歸都比上一次縮短0.11天左右。而哈雷彗星的迴歸時間就更不確定，在之前的29次迴歸中，最長的迴歸週期有79.3年，最短的則只有74.4年，平均為76.73年，最長與最短竟相差五年之久。這主要是因為太陽系內木星、土星等大行星的引力會對彗星軌道產生影響。
圖8：1910年哈雷彗星迴歸時候天文學家計算的軌道，圖片來源：Wikipedia
要了解這個規律，光靠我們一代人的觀測顯然是不夠的，畢竟我們一個人從出生到去世，最多也只能看到兩次哈雷彗星的迴歸罷了。在中國古代文獻中，關於彗星的記載異常豐富，1911年以前的彗星記錄不少於2583次，總條目萬餘條，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·天文志》中關於1066年哈雷彗星的記載堪稱最長彗星記錄
上個世紀中期以來，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，為我們進一步瞭解哈雷彗星的執行規律奠定了基礎。
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生了一個副產品：他在演算了哈雷彗星的迴歸記錄之後，於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，柄在東方，可以掃西人也”，有可能指的是哈雷彗星的一次迴歸，從而確定了武王伐紂的年代應該在公元前1057年。
這個結論一出，立即引起了強烈反響，尤其是歷史學界對於利用天文方法來解決歷史年代學問題，都感到十分驚喜，如今我們將這類研究稱作天文歷史年代學。
只可惜，張鈺哲先生的推斷中，有“如果”二字，是被人們所忽略的。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，盧仙文先生等人透過對各種週期性彗星進行分析後認為，單純透過哈雷彗星來推斷武王伐紂的年代並不現實。天文歷史年代學的道路，仍然任重而道遠。
06
“掃把星”回來了！
哈雷彗星的最近一次迴歸是在1985年 。如果說1910年天文學家的觀測手段還極其有限的話，那麼到了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，為了這次哈雷彗星的迴歸，全世界的天文學家都摩拳擦掌，做好了一切準備。國際天文聯合會專門成立了“國際哈雷彗星聯測（IHW）”，美國帕洛瑪天文臺的5.1米光學望遠鏡早在1982年就遠遠地捕捉到了哈雷彗星迴歸的跡象，歐洲空間局發射的喬託號飛船近距離飛抵哈雷彗星的彗核並收集塵埃……IHW下設的七個研究組，以及全世界的天文愛好者們聞風而動。可以說，這是人類歷史上第一次可以利用技術手段來全方位研究這位“老朋友”。
對於中國天文學而言，此時也已擺脫了歷史的桎梏，努力追趕世界天文學前沿。1984年11月4日，雲南天文臺1米反射望遠鏡捕捉到了哈雷彗星，儘管比美國人晚了兩年，不過也是中國人第一次用自己的望遠鏡來觀測哈雷彗星，實現了歷史的突破。
下一次哈雷彗星迴歸是在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國際哈雷彗星聯測中不可或缺的力量。
參考文獻：
[1] 張培瑜. 我國對哈雷彗星的歷史記載. 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歷史. 天文學報，1978.6.
[3] 盧仙文，江曉原，鈕衛星. 古代彗星的證認與年代學. 天文學報，1999.8.
[4] 葉璐. 1910年哈雷彗星迴歸及“末世論”芻議. 自然辯證法研究，2017.7.
來源：賽先生
編輯：觀山不易、yrLewis
