封面图片：哈雷彗星，拍摄于1986年3月8日。来源：维基百科
指导
古老的"扫帚星"以其形状和意义而闻名。现代科学告诉我们，扫帚星其实是天上的一颗彗星，与它的意义无关。在扫帚星中，哈雷彗星可能是最"不幸"的彗星。
如何知道？哈雷彗星连续二十九次回归中国已有记录，那么为什么不把它命名为中国呢？哈雷彗星能帮助我们解决吴王战争的年龄问题吗？在本期《赛先生的天文学》中，让我们回顾一下哈雷彗星发现的历史。是的，它"快速"回来了！
编写|李展（中国科学院国家天文台，中国科学院大学）
|韩岳阳， 卢浩然
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1680年11月14日，一颗彗星的出现在欧洲大陆引起了轰动。在过去，可以看到彗星的印象被认为是天文事件。令人难以置信的是，一个多月后，另一颗彗星再次出现！
我们今天所知道的科学先驱：牛顿，胡克和英国第一位皇家天文学家弗拉姆斯特德，都被这一景象震惊了，每天晚上都盯着星星寻找彗星的痕迹。更令人震惊的是，两年后，第三颗彗星再次出现。两年内已经看到了几颗彗星，给当时24岁的哈雷留下了深刻的印象。
图1：鹿特丹人观测1680年大彗星，来源：维基百科
1684年，哈雷在剑桥遇见了牛顿，并成为了朋友。哈雷全力支持牛顿的伟大著作《自然哲学的数学原理》，他甚至私下捐赠了这本书。牛顿长期以来一直怀疑，1680年出现的两颗彗星，在同一颗彗星经过太阳之前和之后实际上是相同的，但他没有将这一发现写进他的大书中。
1705年，海利还发表了《彗星天文学理论》，该理论使用牛顿的运动定律来计算这颗行星对彗星轨道的影响，推断出1682年、1607年和1531年出现的三颗彗星实际上是同一颗彗星的多次返回。他还预言这颗彗星将在1758年重新出现。哈雷首先准确预测的彗星就是我们后来称之为哈雷彗星的东西。
哈雷彗星的发现不仅是科学革命中的一个重要里程碑，也是遥远的东方大国数千年来对自然灾害幻想的终结。
< h1级"pgc-h-right-arrow"数据轨道"139">02"魔鬼的信使"</h1>
彗星在中国人中被称为扫帚，可能是因为它们看起来像一把长扫帚。就像扫帚不会给人太多的联想一样，彗星也经常被视为不祥的预兆。
在中国古代文献中，彗星经常被人们记住为"彗星"或"twys"（读作b-i）。比如在《天元玉里香轩》中，对彗星的称呼是"彗星，为了挫败感"，而对于星星来说，则是"光之四出蜻蜓"的记录。星星，也是。
图2：明珠思柱画了这幅"天元玉里祥"的插图
像中国一样，在科学革命之前，西方人害怕彗星，认为它们应对灾难和疾病负责。例如，当哈雷彗星于1066年4月返回时，正好赶上英格兰的黑斯廷斯战争，国王哈罗德二世被杀。哈雷彗星的形象被记录在贝叶挂毯上，相信它带来了神的警告。
圖片：1066年貝聹挂毯上的海利彗星回歸.
当你看《哈利·波特》时，我想知道你是否曾经想过这个问题：为什么西方巫师会骑扫帚？我还想象这种关联是否与彗星有关，但没有发现类似的记录或说法。巫师的邪恶和彗星带来的灾难，构成了古代世界东西方人民的共同记忆。
图4：女巫骑扫帚的图像出现在中世纪的欧洲成绩单中。来源：维基百科
<h1级"pgc-h-箭头-右"数据轨道""140">03东方遗产</h1>
但是，如果说古代中国人只关注占领，不会观察，恐怕会有偏见。事实上，中国的先驱们已经观测彗星很长一段时间了，不仅要看它们，还要把它们拉下来。仅从汉代的墓葬中就传下来的彗星地图至少有三幅。
最著名的是在湖南省长沙市马望和3号墓出土的西汉早期著作《天文气象杂项占用》。这张图不是彗星，而是29颗彗星的全范围形态，也是根据彗核、彗尾形状进行分类的，当然目的是为了更好地预测凶杀。两千多年前的古人已经观察得这么详细了，请问你不要接受？
图5：马王和涵墓出土的《天文气象杂项职业》一书。照片提供：湖南省博物馆
两汉时期，纬度技术盛行，人们渴望了解自然界的特殊现象，但缺乏有效的方法。因此，通过观察、总结和强行解释的方式，满足了自己对未知事物的渴望。
彗星对人们的生活影响不大，往往与水、干旱、氡、风、冬季无雪、地震、山体滑坡、蝗虫等自然灾害有关。因此，对异常天体图像的观测自然成为帝国统治下天文机构的重要组成部分。《周立》记载，包章石是西周时期负责天文观测的官员，他的职责有"星星的掌心对星辰和月亮的变化，才能看到世界移动，分辨其邪恶"。
在这种指导思想的指导下，不难想象，为什么在中国古代的书中，从秦始皇七年（公元前240年）到清朝灭亡前夕，统一宣言的第二年（公元1910年）每一颗哈雷彗星都有回归的记录。
不仅如此，在春秋战国时期，哈雷也有两次回归的记录。它们是公元前613年的"秋七月"（鲁文功14年），有星星进入北斗（春秋文宫十四）和467 B.C的"秦立宫十年，彗星（历史六国计时码表）"。
图6：1910年哈雷彗星的回归，如"清洁文件36的记录"中所述
1910年，也就是封建主义崩溃的前一年，哈雷彗星的回归，中国已经走到了尽头。根据清朝的记录继续文献："4月18日，三个时刻，这颗彗星在中国西南部的柳居被看到，它的尾巴指向东南，在翅膀和著名的大厅之间，并测量了彗星高26度和西南12度。它变得越来越小，直到5月30日才会被看到。"
可以看出，秦天观的官员们也与时俱进，开始用角仪器来测量哈雷彗星的高度、方向和轨迹等参数。天文学家还展示了一个特殊的印章，表明哈雷彗星的出现"不是一个重大打击"。
与几千年的封建传统相比，这当然是一种进步。只是可惜，这种进展来得太晚了。此时世界已经进入现代，汽车、飞机、收音机已经熟悉。而我们，不可避免地，落后了。
哈雷是第一个预测哈雷彗星回归的人，哈雷彗星是一颗短周期彗星，最常见的人类伴侣以他的名字命名。我们数千年来的连续观测并没有赋予我们彗星的命名权，就好像把球传遍了整个球场，但没有完成对球门的射门。
图7：1910年在德国出版的哈雷彗星回归明信片，附图。来源：维基百科
<h1级"pgc-h-right-arrow"数据轨道"141">04 中国古代哈雷彗星记录都是废纸吗？</h1>
幸运的是，科学研究不是足球比赛。哈雷预测彗星回归的能力也得益于开普勒的行星三定律和牛顿的万有引力定律，对自然的探索总是需要一步一步地进行。
事实上，由于彗星轨道的复杂性，天文学家要准确预测哈雷之后很长一段时间彗星的返回时间并不容易。
Enke彗星于1818年被发现，比前一颗彗星短约0.11天。哈雷回归的时间更加不确定，前29次回归周期中最长的回归周期为79.3年，最短的为74.4年，平均为76.73年，最长和最短的为相隔五年。这主要是因为太阳系中木星和土星等大型行星的引力会影响彗星的轨道。
图8：天文学家计算了1910年哈雷彗星返回时的轨道。
要理解这种模式，单靠观察我们这一代人显然是不够的，毕竟我们只能看到哈雷彗星从出生到死亡的两次回归。在中国古代文献中，彗星的记录极其丰富，1911年之前的彗星记录不少于2583次，共有1万多条条目，其中一些还对彗星的位置、方向、形状、日期等都有全面的描述。
图9：1066年哈雷彗星的记录是歌曲历史上彗星记录的最长记录
自上世纪中叶以来，张先生、江涛先生和美国学者J.L.布雷迪等人利用中国的哈雷彗星记录来验证其轨道，为我们进一步了解哈雷彗星的运作奠定了基础。
< h1级"pgc-h-right-arrow"数据轨道"142">05 吴王看到哈雷彗星了吗？</h1>
张先生的研究还产生了一个副产品：在计算了哈雷彗星的返回记录后，他在1986年发表了一篇文章，指出"吴王的军阀，彗星出来并授予其手柄，有时彗星，东方的手柄，也可以横扫西方"，可能是指哈雷彗星的回归，从而确定武王公元前1057年的年龄应该确定。
这个结论一出来，就立即引起了强烈反对，特别是来自历史界的强烈反对，他们对使用天文学方法解决历史年表问题感到惊喜，我们现在称之为天文年表。
不幸的是，张先生关于"如果"这个词的推论被忽略了。换句话说，在吴王时代看到的彗星也有可能不是哈雷的。直到1999年，陆贤文等人在分析了各种周期彗星后，得出结论认为，仅仅从哈雷彗星推断吴王探险的年龄是不现实的。天文历史和年代学的道路还有很长的路要走。
<h1类"pgc-h-right-arrow"数据轨道""143">06"扫帚星"又回来了！</h1>
哈雷彗星最后一次返回是在1985年。如果说天文学家在1910年的观测极其有限，那么到1985年，情况已经发生了巨大变化。毕竟，在哈雷彗星盘旋后的半个多世纪里，科技瞬息万变，射电天文学、太空探索、电子计算机等技术也在此时期应运而生。
因此，为了哈雷彗星的回归，世界各地的天文学家都在搓搓手，为一切做准备。国际天文学联合会建立了国际哈雷彗星调查局（IHW），美国帕洛玛天文台的5.1米光学望远镜早在1982年就捕捉到了哈雷回归的迹象，当时欧洲航天局的Joto航天器飞近哈雷彗星核并收集了尘埃。IHW下的七个研究小组，以及世界各地的天文学爱好者，都在嗅风。可以说，这是人类历史上第一次能够用技术手段全方位研究这位"老朋友"。
对于中国天文学来说，它也已经摆脱了历史的束缚，正试图赶上世界天文学的前沿。1984年11月4日，云南天文台的1米反射望远镜捕捉到了哈雷彗星，比美国人晚了两年，但这是中国人第一次通过自己的望远镜观测哈雷彗星而取得历史性突破。
图10：国家天文台天文台（截至2019年，李展测绘）
哈雷彗星的下一次回归是在2061年。近十年来，越来越多的望远镜和天文卫星在中国投入使用。相信在40年后，中国天文学家将再次成为国际哈雷彗星调查中不可或缺的力量。
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作者介绍
李婷
中国科学院国家天文台副研究员，中国科学院大学天文学学院副教授，毕业于南京大学天文系和中国科学院自然史研究所，主要研究方向为考古天文学和历史天文学。彼现为中国科学技术史学会会员及中国科学院青年创新促进会副秘书长。
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引用：
张培宇.哈雷彗星在我国的历史记录。中国科学技术史， 1986 （7）.
张伟哲.哈雷轨道的演变趋势及其古代历史。天文杂志， 1978.6.
陆贤文， 蒋晓媛， 纽扣卫星.古代彗星的识别和年表。天文杂志， 1999.8.
叶子。1910年哈雷彗星的回归和对启示录的讨论。自然辩证法研究， 2017.7.