彗星的科學(xué)與政治——從絢爛歸于平淡｜當(dāng)阿熱遇見賽先生
1881年的大彗星；觀測(cè)于6月25-26日凌晨1點(diǎn)30分；第六套底片；《特魯夫洛天文圖集》（The Trouvelot Astronomical Drawings）；出版于1881年。（圖片來源：Public Domain Review）
撰文：陳方正（香港中文大學(xué)中國(guó)文化研究所名譽(yù)高級(jí)研究員）
責(zé)編：寒凌旭 劉小鷗
彗星向來被認(rèn)為是災(zāi)異動(dòng)亂的兇兆，因?yàn)槌Ｒ姷奶煜笠聪窈阈牵枪潭ú蛔兊?，或者像日月行星，是遵循?guī)律運(yùn)行的。彗星不然，它出沒無常，不能預(yù)測(cè)，又巨大光耀，持續(xù)相當(dāng)時(shí)日，和一閃即逝的流星不同。因此，把它和無從預(yù)測(cè)、破壞社會(huì)秩序的災(zāi)難動(dòng)亂聯(lián)系起來，是很自然的。例如，凱撒大帝被暗殺，威廉公爵渡海征服英格蘭之前，據(jù)說都曾經(jīng)有彗星出現(xiàn)。
在中國(guó)，從明代發(fā)現(xiàn)的唐代著作《開元占經(jīng)》可知，早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，彗星就有拂星、掃星、天棒、天槍、天鉤等形狀的描述，它被揣測(cè)為行星逆行過度、“逆氣所生”、“君為禍”所致，又認(rèn)為是謀反、天子駕崩、天下大亂、饑荒、改朝換代等的兇兆。長(zhǎng)沙馬王堆帛書上也有大量彗星圖像，旁邊注明了灌、蒲、房、蚩尤旗、翟等象形名稱，說明那時(shí)的觀察是非常豐富和仔細(xì)的。
希臘早期自然哲學(xué)家對(duì)彗星的說法卻不一樣，例如，有人認(rèn)為，它其實(shí)是行星的一種，只不過周期極長(zhǎng)，運(yùn)行面接近地平面而已。亞里士多德在他的《天象學(xué)》中反駁這種說法，指出彗星和我們熟知的行星規(guī)律不同，因?yàn)樗窃诳罩兄饾u隱沒，而不是像行星那樣，落到地平線下。所以他認(rèn)為彗星并不比月球更遙遠(yuǎn)，只是地球大氣上層的干燥和炎熱物質(zhì)受了（攜帶月球和行星運(yùn)轉(zhuǎn)的）急速旋轉(zhuǎn)天球摩擦，因此燃燒起來所產(chǎn)生的現(xiàn)象。無論如何，他是通過觀察和思辨來探討彗星性質(zhì)，全不理會(huì)它對(duì)人世的影響。
此后近兩千年間，亞里士多德對(duì)彗星的看法一直占主導(dǎo)地位。但16世紀(jì)的第谷（Tycho Brahe）經(jīng)過大量精密觀測(cè)后指出，1577年的明亮大彗星的視差（即處于不同地點(diǎn)觀測(cè)同一彗星，所得方位之差別）極小，這證明它的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過月球，因此不可能如亞里士多德所猜測(cè)，是地球大氣上層的現(xiàn)象。換而言之，即使在月球以外的“天界”，宇宙也并非如古人所想的恒久不變，也同樣會(huì)有生滅變化。這是個(gè)很大膽的新觀念，也是首次基于實(shí)測(cè)證據(jù)對(duì)亞里士多德權(quán)威的挑戰(zhàn)。然而，第谷有守舊的一面，仍然接受占星學(xué)的原理，又不相信哥白尼的地動(dòng)說。
1577年出現(xiàn)的彗星；Georgium Jacobum von Datschitz ；繪制于1577年。（圖片來源：Public Domain Review）
在1618年，天空出現(xiàn)三顆彗星，梵蒂岡的天文學(xué)教授格拉西（Orazio Grassi）引用上述第谷新學(xué)說，指出彗星是處于月球與太陽之間，即屬“天界”的事物——很不幸，這就被一些人用來反對(duì)哥白尼。伽利略是支持哥白尼的，此時(shí)他名聲如日中天，但身體不好，脾氣很壞，聽到這消息之后就按捺不住，派弟子馬里奧·古迪西（Mario Guiducci）去攻擊格拉西。其后筆戰(zhàn)越鬧越大，伽利略與梵蒂岡的耶穌會(huì)士變成死敵，那就是他十年后受教廷審判，又被嚴(yán)厲譴責(zé)的導(dǎo)火線。其實(shí)，他反對(duì)第谷的彗星理論壓根就是武斷錯(cuò)誤的。所以，彗星真是為伽利略帶來了噩運(yùn)！
到17世紀(jì)末，彗星卻在某種意義上觸發(fā)了啟蒙運(yùn)動(dòng)。當(dāng)時(shí)路易十四對(duì)新教施行高壓，法國(guó)一位新教徒貝爾（Pierre Bayle）被迫到處流亡，最后在荷蘭安頓下來。1680年彗星出現(xiàn)，他兩年后發(fā)表第一部著作《彗星隨想》，宣稱彗星只不過是自然現(xiàn)象，民眾視為災(zāi)難預(yù)兆，那是迷信，教士和君主為了操控群眾，不惜助長(zhǎng)愚昧觀念。然后，貝爾進(jìn)一步發(fā)揮說：無人能夠判斷宗教真理，而且道德、社會(huì)穩(wěn)定等問題與宗教信仰毫不相干，因此人人都有權(quán)憑良心來選擇宗教信仰，宗教迫害是邪惡的，只有全面寬容方才合理。這書立論大膽，鋒芒直指連綿不斷的宗教戰(zhàn)爭(zhēng)與殘酷迫害，所以大受歡迎。此后他的自由、寬容觀念和大量著作深深影響了伏爾泰，其晚年編纂的《哲學(xué)辭典》更成為百科全書派的典范，他也被尊為“啟蒙運(yùn)動(dòng)之父”。
貝爾畫像（圖片來源：公有領(lǐng)域）
牛頓和貝爾同時(shí)代，1680年的彗星也引起了他的強(qiáng)烈興趣。他在巨作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》（以下簡(jiǎn)稱《原理》）的第三卷“宇宙系統(tǒng)”中認(rèn)定，彗星的運(yùn)動(dòng)基本也是由太陽的萬有引力決定，它的軌跡和行星一樣，也是以太陽為焦點(diǎn)的橢圓，只不過周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)十以至數(shù)百年，因此大部分時(shí)間難以觀察，所以顯得和行星截然不同而已。這樣，經(jīng)過兩千年探索，人類終于發(fā)現(xiàn)，亞里士多德之前那些古希臘哲人的猜測(cè)，畢竟還是正確的！
不過，彗星與牛頓的關(guān)系還有兩個(gè)令人驚訝的轉(zhuǎn)折。
首先，牛頓發(fā)現(xiàn)了宇宙（在當(dāng)時(shí)太陽系就是宇宙）運(yùn)行規(guī)律，認(rèn)為這足以彰顯上帝的智慧與大能，但他是虔誠(chéng)的教徒，所以又想到，倘若世界只是依照規(guī)律運(yùn)行，上帝豈非多余？于是，牛頓又在《原理》第三卷指出：1680年的彗星在近日點(diǎn)離日球極近，有可能受微小擾動(dòng)而撞入日球，由此引起的巨大爆炸就很可能導(dǎo)致世界末日，因此要施行最后審判的話，上帝并不需要改變自然規(guī)律，只要對(duì)彗星軌道作極輕微、不為人察覺的擾動(dòng)就夠了！
第二個(gè)轉(zhuǎn)折更重要，它關(guān)乎牛頓學(xué)說的命運(yùn)?！对怼烦霭嬷笥?guó)衷心接受，歐陸學(xué)界卻極度懷疑萬有引力觀念，因?yàn)樗淖饔贸娇臻g，這在當(dāng)時(shí)顯得匪夷所思。最終，形勢(shì)的逆轉(zhuǎn)是靠?jī)蓚€(gè)實(shí)測(cè)證據(jù)。
首先，是1738-1749年間地球形狀被測(cè)定為略帶扁平，這和《原理》從計(jì)算所得吻合。更富戲劇性的，則是哈雷（Edmond Halley）經(jīng)過詳細(xì)研究，判斷分別在1531、1607和1682年（也就是牛頓所感興趣的那顆彗星）出現(xiàn)的三顆彗星其實(shí)是同一顆彗星，其公轉(zhuǎn)周期為75-76年，因此預(yù)言它將在1758-1759年間回歸——這正是我們今天所熟悉的哈雷彗星?？死瓪W（Alexis Clairaut）更在1758年11月向法國(guó)科學(xué)院宣布，哈雷彗星將于翌年4月中重現(xiàn)。果然，經(jīng)過77年之后，它終于依時(shí)出現(xiàn)，比預(yù)測(cè)時(shí)間只早一個(gè)月！這樣，牛頓學(xué)說在發(fā)表之后七十多年終于成為科學(xué)“正統(tǒng)”；同時(shí)，由牛頓這一學(xué)說激發(fā)的啟蒙運(yùn)動(dòng)也進(jìn)入高潮。
1986年3月8日觀測(cè)到的哈雷彗星（圖片來源：NASA）
自此以后，彗星就從絢爛歸于平淡，歸位為可以測(cè)度、計(jì)算、理解的自然現(xiàn)象，它的神秘、傳奇色彩也一去不返了。
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