彗星的科学与政治——从绚烂归于平淡｜当阿热遇见赛先生
1881年的大彗星；观测于6月25-26日凌晨1点30分；第六套底片；《特鲁夫洛天文图集》（The Trouvelot Astronomical Drawings）；出版于1881年。（图片来源：Public Domain Review）
撰文：陈方正（香港中文大学中国文化研究所名誉高级研究员）
责编：寒凌旭 刘小鸥
彗星向来被认为是灾异动乱的凶兆，因为常见的天象要么像恒星，是固定不变的，或者像日月行星，是遵循规律运行的。彗星不然，它出没无常，不能预测，又巨大光耀，持续相当时日，和一闪即逝的流星不同。因此，把它和无从预测、破坏社会秩序的灾难动乱联系起来，是很自然的。例如，凯撒大帝被暗杀，威廉公爵渡海征服英格兰之前，据说都曾经有彗星出现。
在中国，从明代发现的唐代著作《开元占经》可知，早在战国时代，彗星就有拂星、扫星、天棒、天枪、天钩等形状的描述，它被揣测为行星逆行过度、“逆气所生”、“君为祸”所致，又认为是谋反、天子驾崩、天下大乱、饥荒、改朝换代等的凶兆。长沙马王堆帛书上也有大量彗星图像，旁边注明了灌、蒲、房、蚩尤旗、翟等象形名称，说明那时的观察是非常丰富和仔细的。
希腊早期自然哲学家对彗星的说法却不一样，例如，有人认为，它其实是行星的一种，只不过周期极长，运行面接近地平面而已。亚里士多德在他的《天象学》中反驳这种说法，指出彗星和我们熟知的行星规律不同，因为它是在空中逐渐隐没，而不是像行星那样，落到地平线下。所以他认为彗星并不比月球更遥远，只是地球大气上层的干燥和炎热物质受了（携带月球和行星运转的）急速旋转天球摩擦，因此燃烧起来所产生的现象。无论如何，他是通过观察和思辨来探讨彗星性质，全不理会它对人世的影响。
此后近两千年间，亚里士多德对彗星的看法一直占主导地位。但16世纪的第谷（Tycho Brahe）经过大量精密观测后指出，1577年的明亮大彗星的视差（即处于不同地点观测同一彗星，所得方位之差别）极小，这证明它的距离远远超过月球，因此不可能如亚里士多德所猜测，是地球大气上层的现象。换而言之，即使在月球以外的“天界”，宇宙也并非如古人所想的恒久不变，也同样会有生灭变化。这是个很大胆的新观念，也是首次基于实测证据对亚里士多德权威的挑战。然而，第谷有守旧的一面，仍然接受占星学的原理，又不相信哥白尼的地动说。
1577年出现的彗星；Georgium Jacobum von Datschitz ；绘制于1577年。（图片来源：Public Domain Review）
在1618年，天空出现三颗彗星，梵蒂冈的天文学教授格拉西（Orazio Grassi）引用上述第谷新学说，指出彗星是处于月球与太阳之间，即属“天界”的事物——很不幸，这就被一些人用来反对哥白尼。伽利略是支持哥白尼的，此时他名声如日中天，但身体不好，脾气很坏，听到这消息之后就按捺不住，派弟子马里奥·古迪西（Mario Guiducci）去攻击格拉西。其后笔战越闹越大，伽利略与梵蒂冈的耶稣会士变成死敌，那就是他十年后受教廷审判，又被严厉谴责的导火线。其实，他反对第谷的彗星理论压根就是武断错误的。所以，彗星真是为伽利略带来了噩运！
到17世纪末，彗星却在某种意义上触发了启蒙运动。当时路易十四对新教施行高压，法国一位新教徒贝尔（Pierre Bayle）被迫到处流亡，最后在荷兰安顿下来。1680年彗星出现，他两年后发表第一部著作《彗星随想》，宣称彗星只不过是自然现象，民众视为灾难预兆，那是迷信，教士和君主为了操控群众，不惜助长愚昧观念。然后，贝尔进一步发挥说：无人能够判断宗教真理，而且道德、社会稳定等问题与宗教信仰毫不相干，因此人人都有权凭良心来选择宗教信仰，宗教迫害是邪恶的，只有全面宽容方才合理。这书立论大胆，锋芒直指连绵不断的宗教战争与残酷迫害，所以大受欢迎。此后他的自由、宽容观念和大量著作深深影响了伏尔泰，其晚年编纂的《哲学辞典》更成为百科全书派的典范，他也被尊为“启蒙运动之父”。
贝尔画像（图片来源：公有领域）
牛顿和贝尔同时代，1680年的彗星也引起了他的强烈兴趣。他在巨作《自然哲学的数学原理》（以下简称《原理》）的第三卷“宇宙系统”中认定，彗星的运动基本也是由太阳的万有引力决定，它的轨迹和行星一样，也是以太阳为焦点的椭圆，只不过周期长达数十以至数百年，因此大部分时间难以观察，所以显得和行星截然不同而已。这样，经过两千年探索，人类终于发现，亚里士多德之前那些古希腊哲人的猜测，毕竟还是正确的！
不过，彗星与牛顿的关系还有两个令人惊讶的转折。
首先，牛顿发现了宇宙（在当时太阳系就是宇宙）运行规律，认为这足以彰显上帝的智慧与大能，但他是虔诚的教徒，所以又想到，倘若世界只是依照规律运行，上帝岂非多余？于是，牛顿又在《原理》第三卷指出：1680年的彗星在近日点离日球极近，有可能受微小扰动而撞入日球，由此引起的巨大爆炸就很可能导致世界末日，因此要施行最后审判的话，上帝并不需要改变自然规律，只要对彗星轨道作极轻微、不为人察觉的扰动就够了！
第二个转折更重要，它关乎牛顿学说的命运。《原理》出版之后英国衷心接受，欧陆学界却极度怀疑万有引力观念，因为它的作用超越空间，这在当时显得匪夷所思。最终，形势的逆转是靠两个实测证据。
首先，是1738-1749年间地球形状被测定为略带扁平，这和《原理》从计算所得吻合。更富戏剧性的，则是哈雷（Edmond Halley）经过详细研究，判断分别在1531、1607和1682年（也就是牛顿所感兴趣的那颗彗星）出现的三颗彗星其实是同一颗彗星，其公转周期为75-76年，因此预言它将在1758-1759年间回归——这正是我们今天所熟悉的哈雷彗星。克拉欧（Alexis Clairaut）更在1758年11月向法国科学院宣布，哈雷彗星将于翌年4月中重现。果然，经过77年之后，它终于依时出现，比预测时间只早一个月！这样，牛顿学说在发表之后七十多年终于成为科学“正统”；同时，由牛顿这一学说激发的启蒙运动也进入高潮。
1986年3月8日观测到的哈雷彗星（图片来源：NASA）
自此以后，彗星就从绚烂归于平淡，归位为可以测度、计算、理解的自然现象，它的神秘、传奇色彩也一去不返了。
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