图7:1910年德国出版的哈雷彗星回归明信片,图片来源:Wikipedia
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中国古代的哈雷彗星记载都是废纸吗?
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。
图8:1910年哈雷彗星回归时候天文学家计算的轨道,图片来源:Wikipedia
要了解这个规律,光靠我们一代人的观测显然是不够的,毕竟我们一个人从出生到去世,最多也只能看到两次哈雷彗星的回归罢了。在中国古代文献中,关于彗星的记载异常丰富,1911年以前的彗星记录不少于2583次,总条目万余条,其中有些记录还对彗星的位置、方向、形态、日期等进行了周全的描述。
图9:《宋史·天文志》中关于1066年哈雷彗星的记载堪称最长彗星记录
上个世纪中期以来,张钰哲先生、江涛先生,以及美国学者J.L. Brady等人,先后利用中国的哈雷彗星记录验算了它的轨道,为我们进一步了解哈雷彗星的运行规律奠定了基础。
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武王伐纣时候看到的是哈雷彗星吗?
张钰哲先生的研究还产生了一个副产品:他在演算了哈雷彗星的回归记录之后,于1986年发表文章提出,《淮南子·兵略训》上所记载的“武王伐纣,彗星出而授殷人其柄,时有彗星,柄在东方,可以扫西人也”,有可能指的是哈雷彗星的一次回归,从而确定了武王伐纣的年代应该在公元前1057年。
这个结论一出,立即引起了强烈反响,尤其是历史学界对于利用天文方法来解决历史年代学问题,都感到十分惊喜,如今我们将这类研究称作天文历史年代学。
只可惜,张钰哲先生的推断中,有“如果”二字,是被人们所忽略的。也就是说,也很有可能在武王伐纣时候所见的彗星并非哈雷彗星。直到1999年,卢仙文先生等人通过对各种周期性彗星进行分析后认为,单纯通过哈雷彗星来推断武王伐纣的年代并不现实。天文历史年代学的道路,仍然任重而道远。
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“扫把星”回来了!
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”。
对于中国天文学而言,此时也已摆脱了历史的桎梏,努力追赶世界天文学前沿。1984年11月4日,云南天文台1米反射望远镜捕捉到了哈雷彗星,尽管比美国人晚了两年,不过也是中国人第一次用自己的望远镜来观测哈雷彗星,实现了历史的突破。
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。
参考文献:
[1] 张培瑜. 我国对哈雷彗星的历史记载. 中国科技史料,1986(7).
[2] 张钰哲. 哈雷彗星的轨道演变的趋势和它的古代历史. 天文学报,1978.6.
[3] 卢仙文,江晓原,钮卫星. 古代彗星的证认与年代学. 天文学报,1999.8.
[4] 叶璐. 1910年哈雷彗星回归及“末世论”刍议. 自然辩证法研究,2017.7.
来源:赛先生
编辑:观山不易、yrLewis