封面圖檔：哈雷彗星，拍攝于1986年3月8日。來源：維基百科
指導
古老的"掃帚星"以其形狀和意義而聞名。現代科學告訴我們，掃帚星其實是天上的一顆彗星，與它的意義無關。在掃帚星中，哈雷彗星可能是最"不幸"的彗星。
如何知道？哈雷彗星連續二十九次回歸中國已有記錄，那麼為什麼不把它命名為中國呢？哈雷彗星能幫助我們解決吳王戰争的年齡問題嗎？在本期《賽先生的天文學》中，讓我們回顧一下哈雷彗星發現的曆史。是的，它"快速"回來了！
編寫|李展（中國科學院國家天文台，中國科學院大學）
|韓嶽陽， 盧浩然
< h1級""pgc-h-right-arrow"資料軌道""13">01将作為"掃帚星"傳回</h1>
1680年11月14日，一顆彗星的出現在歐洲大陸引起了轟動。在過去，可以看到彗星的印象被認為是天文事件。令人難以置信的是，一個多月後，另一顆彗星再次出現！
我們今天所知道的科學先驅：牛頓，胡克和英國第一位皇家天文學家弗拉姆斯特德，都被這一景象震驚了，每天晚上都盯着星星尋找彗星的痕迹。更令人震驚的是，兩年後，第三顆彗星再次出現。兩年内已經看到了幾顆彗星，給當時24歲的哈雷留下了深刻的印象。
圖1：鹿特丹人觀測1680年大彗星，來源：維基百科
1684年，哈雷在劍橋遇見了牛頓，并成為了朋友。哈雷全力支援牛頓的偉大著作《自然哲學的數學原理》，他甚至私下捐贈了這本書。牛頓長期以來一直懷疑，1680年出現的兩顆彗星，在同一顆彗星經過太陽之前和之後實際上是相同的，但他沒有将這一發現寫進他的大書中。
1705年，海利還發表了《彗星天文學理論》，該理論使用牛頓的運動定律來計算這顆行星對彗星軌道的影響，推斷出1682年、1607年和1531年出現的三顆彗星實際上是同一顆彗星的多次傳回。他還預言這顆彗星将在1758年重新出現。哈雷首先準确預測的彗星就是我們後來稱之為哈雷彗星的東西。
哈雷彗星的發現不僅是科學革命中的一個重要裡程碑，也是遙遠的東方大國數千年來對自然災害幻想的終結。
< h1級"pgc-h-right-arrow"資料軌道"139">02"魔鬼的信使"</h1>
彗星在中國人中被稱為掃帚，可能是因為它們看起來像一把長掃帚。就像掃帚不會給人太多的聯想一樣，彗星也經常被視為不祥的預兆。
在中國古代文獻中，彗星經常被人們記住為"彗星"或"twys"（讀作b-i）。比如在《天元玉裡香軒》中，對彗星的稱呼是"彗星，為了挫敗感"，而對于星星來說，則是"光之四出蜻蜓"的記錄。星星，也是。
圖2：明珠思柱畫了這幅"天元玉裡祥"的插圖
像中國一樣，在科學革命之前，西方人害怕彗星，認為它們應對災難和疾病負責。例如，當哈雷彗星于1066年4月傳回時，正好趕上英格蘭的黑斯廷斯戰争，國王哈羅德二世被殺。哈雷彗星的形象被記錄在貝葉挂毯上，相信它帶來了神的警告。
圖片：1066年貝聹挂毯上的海利彗星回歸.
當你看《哈利·波特》時，我想知道你是否曾經想過這個問題：為什麼西方巫師會騎掃帚？我還想象這種關聯是否與彗星有關，但沒有發現類似的記錄或說法。巫師的邪惡和彗星帶來的災難，構成了古代世界東西方人民的共同記憶。
圖4：女巫騎掃帚的圖像出現在中世紀的歐洲成績單中。來源：維基百科
<h1級"pgc-h-箭頭-右"資料軌道""140">03東方遺産</h1>
但是，如果說古代中國人隻關注占領，不會觀察，恐怕會有偏見。事實上，中國的先驅們已經觀測彗星很長一段時間了，不僅要看它們，還要把它們拉下來。僅從漢代的墓葬中就傳下來的彗星地圖至少有三幅。
最著名的是在湖南省長沙市馬望和3号墓出土的西漢早期著作《天文氣象雜項占用》。這張圖不是彗星，而是29顆彗星的全範圍形态，也是根據彗核、彗尾形狀進行分類的，當然目的是為了更好地預測兇殺。兩千多年前的古人已經觀察得這麼詳細了，請問你不要接受？
圖5：馬王和涵墓出土的《天文氣象雜項職業》一書。照片提供：湖南省博物館
兩漢時期，緯度技術盛行，人們渴望了解自然界的特殊現象，但缺乏有效的方法。是以，通過觀察、總結和強行解釋的方式，滿足了自己對未知事物的渴望。
彗星對人們的生活影響不大，往往與水、幹旱、氡、風、冬季無雪、地震、山體滑坡、蝗蟲等自然災害有關。是以，對異常天體圖像的觀測自然成為帝國統治下天文機構的重要組成部分。《周立》記載，包章石是西周時期負責天文觀測的官員，他的職責有"星星的掌心對星辰和月亮的變化，才能看到世界移動，分辨其邪惡"。
在這種指導思想的指導下，不難想象，為什麼在中國古代的書中，從秦始皇七年（公元前240年）到清朝滅亡前夕，統一宣言的第二年（公元1910年）每一顆哈雷彗星都有回歸的記錄。
不僅如此，在春秋戰國時期，哈雷也有兩次回歸的記錄。它們是公元前613年的"秋七月"（魯文功14年），有星星進入北鬥（春秋文宮十四）和467 B.C的"秦立宮十年，彗星（曆史六國計時碼表）"。
圖6：1910年哈雷彗星的回歸，如"清潔檔案36的記錄"中所述
1910年，也就是封建主義崩潰的前一年，哈雷彗星的回歸，中國已經走到了盡頭。根據清朝的記錄繼續文獻："4月18日，三個時刻，這顆彗星在中國西南部的柳居被看到，它的尾巴指向東南，在翅膀和著名的大廳之間，并測量了彗星高26度和西南12度。它變得越來越小，直到5月30日才會被看到。"
可以看出，秦天觀的官員們也與時俱進，開始用角儀器來測量哈雷彗星的高度、方向和軌迹等參數。天文學家還展示了一個特殊的印章，表明哈雷彗星的出現"不是一個重大打擊"。
與幾千年的封建傳統相比，這當然是一種進步。隻是可惜，這種進展來得太晚了。此時世界已經進入現代，汽車、飛機、收音機已經熟悉。而我們，不可避免地，落後了。
哈雷是第一個預測哈雷彗星回歸的人，哈雷彗星是一顆短周期彗星，最常見的人類伴侶以他的名字命名。我們數千年來的連續觀測并沒有賦予我們彗星的命名權，就好像把球傳遍了整個球場，但沒有完成對球門的射門。
圖7：1910年在德國出版的哈雷彗星回歸明信片，附圖。來源：維基百科
<h1級"pgc-h-right-arrow"資料軌道"141">04 中國古代哈雷彗星記錄都是廢紙嗎？</h1>
幸運的是，科學研究不是足球比賽。哈雷預測彗星回歸的能力也得益于開普勒的行星三定律和牛頓的萬有引力定律，對自然的探索總是需要一步一步地進行。
事實上，由于彗星軌道的複雜性，天文學家要準确預測哈雷之後很長一段時間彗星的傳回時間并不容易。
Enke彗星于1818年被發現，比前一顆彗星短約0.11天。哈雷回歸的時間更加不确定，前29次回歸周期中最長的回歸周期為79.3年，最短的為74.4年，平均為76.73年，最長和最短的為相隔五年。這主要是因為太陽系中木星和土星等大型行星的引力會影響彗星的軌道。
圖8：天文學家計算了1910年哈雷彗星傳回時的軌道。
要了解這種模式，單靠觀察我們這一代人顯然是不夠的，畢竟我們隻能看到哈雷彗星從出生到死亡的兩次回歸。在中國古代文獻中，彗星的記錄極其豐富，1911年之前的彗星記錄不少于2583次，共有1萬多條條目，其中一些還對彗星的位置、方向、形狀、日期等都有全面的描述。
圖9：1066年哈雷彗星的記錄是歌曲曆史上彗星記錄的最長記錄
自上世紀中葉以來，張先生、江濤先生和美國學者J.L.布雷迪等人利用中國的哈雷彗星記錄來驗證其軌道，為我們進一步了解哈雷彗星的運作奠定了基礎。
< h1級"pgc-h-right-arrow"資料軌道"142">05 吳王看到哈雷彗星了嗎？</h1>
張先生的研究還産生了一個副産品：在計算了哈雷彗星的傳回記錄後，他在1986年發表了一篇文章，指出"吳王的軍閥，彗星出來并授予其搖桿，有時彗星，東方的搖桿，也可以橫掃西方"，可能是指哈雷彗星的回歸，進而确定武王公元前1057年的年齡應該确定。
這個結論一出來，就立即引起了強烈反對，特别是來自曆史界的強烈反對，他們對使用天文學方法解決曆史年表問題感到驚喜，我們現在稱之為天文年表。
不幸的是，張先生關于"如果"這個詞的推論被忽略了。換句話說，在吳王時代看到的彗星也有可能不是哈雷的。直到1999年，陸賢文等人在分析了各種周期彗星後，得出結論認為，僅僅從哈雷彗星推斷吳王探險的年齡是不現實的。天文曆史和年代學的道路還有很長的路要走。
<h1類"pgc-h-right-arrow"資料軌道""143">06"掃帚星"又回來了！</h1>
哈雷彗星最後一次傳回是在1985年。如果說天文學家在1910年的觀測極其有限，那麼到1985年，情況已經發生了巨大變化。畢竟，在哈雷彗星盤旋後的半個多世紀裡，科技瞬息萬變，射電天文學、太空探索、電子計算機等技術也在此時期應運而生。
是以，為了哈雷彗星的回歸，世界各地的天文學家都在搓搓手，為一切做準備。國際天文學聯合會建立了國際哈雷彗星調查局（IHW），美國帕洛瑪天文台的5.1米光學望遠鏡早在1982年就捕捉到了哈雷回歸的迹象，當時歐洲航天局的Joto航天器飛近哈雷彗星核并收集了塵埃。IHW下的七個研究小組，以及世界各地的天文學愛好者，都在嗅風。可以說，這是人類曆史上第一次能夠用技術手段全方位研究這位"老朋友"。
對于中國天文學來說，它也已經擺脫了曆史的束縛，正試圖趕上世界天文學的前沿。1984年11月4日，雲南天文台的1米反射望遠鏡捕捉到了哈雷彗星，比美國人晚了兩年，但這是中國人第一次通過自己的望遠鏡觀測哈雷彗星而取得曆史性突破。
圖10：國家天文台天文台（截至2019年，李展測繪）
哈雷彗星的下一次回歸是在2061年。近十年來，越來越多的望遠鏡和天文衛星在中國投入使用。相信在40年後，中國天文學家将再次成為國際哈雷彗星調查中不可或缺的力量。
"
作者介紹
李婷
中國科學院國家天文台副研究員，中國科學院大學天文學學院副教授，畢業于南京大學天文系和中國科學院自然史研究所，主要研究方向為考古天文學和曆史天文學。彼現為中國科學技術史學會會員及中國科學院青年創新促進會副秘書長。
"
引用：
張培宇.哈雷彗星在我國的曆史記錄。中國科學技術史， 1986 （7）.
張偉哲.哈雷軌道的演變趨勢及其古代曆史。天文雜志， 1978.6.
陸賢文， 蔣曉媛， 紐扣衛星.古代彗星的識别和年表。天文雜志， 1999.8.
葉子。1910年哈雷彗星的回歸和對啟示錄的讨論。自然辯證法研究， 2017.7.