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第3章 哈雷彗星的发现

1682年的一个晴朗的夜晚,星月皎洁,欧洲大地像往日一样平静。突然,天空中出现了一颗奇异的星星,它像一把扫帚,拖着一条长长的尾巴,闪闪发光,在群星灿烂的夜空里,显得格外耀眼。它的出现立刻引起了欧洲大陆的轰动。人们对这位不速之客的到来,议论纷纷。

它就是我们现在所说的彗星。在这以前,16世纪有一位名叫布拉的丹麦天文学家,对彗星进行了非常荒唐的解释,他把彗星当作“妖星”,说成是上帝惩罚人类的预兆。这和中国古代把彗星称为“扫帚星”,其出现是不祥之兆一样。

一连几十个夜晚,这颗彗星总是沿着自己的轨道缓慢运动在浩繁的星空,人们望着这颗“妖星”,心惊肉跳,昼夜恐慌,欧洲大地呈现一片混乱的景象。直到它渐渐远去,消失在星际里,人们才重新安定下来。

然而,在这无数双注视彗星的眼睛里,却有一双蓝色的眼睛毫无惧色。这双眼睛闪烁着智慧之光,流露出一种狂热的、渴望揭开这个幽灵般的星体之谜的感情。它们就是爱德蒙?哈雷(Edmond Halley,1656~1742,英国天文学家和数学家)的眼睛。

1656年11月8日,哈雷生于伦敦附近哈格斯顿一个富有的商人家庭。他小时候并不是一个聪明的孩子,但是他学习很勤奋,因此在中学读书期间,成绩很出色。老师给他讲解的有关天文知识,介绍的伽利略、布鲁诺为天文学事业而英勇无畏的事迹,引起了哈雷对天文学的极大兴趣。

1673年,哈雷考入牛津大学王后学院,在这所当时世界著名的高等学府里,他学到了许多有关数学和天文学的知识。他大学三年级时,父亲因病去世,哈雷得到了一笔不小的遗产。这年哈雷作出了一个惊人的决定,他决定放弃在牛津大学的学习,而到地球的南半球观测星象。这时的哈雷已经醉心于天文事业。他发现地球的南半球是观测星象的好地方,这对天文学的研究工作将会大有推进。

1676年的一天早晨,21岁的哈雷和两个忠实的青年伙伴搭乘了一条东印度公司的商船,扬帆南下航行了一百多个日夜,终于到达了距离英国一万一千多公里的南大西洋中人烟稀少的圣赫勒拿岛。

岛上的生活十分艰苦,然而哈雷把这一切困难早已置之度外。经过一番努力,终于在1677年的1月,建成了一个小小的天文台,这是人类历史上设在南半球的第一个天文台。哈雷从此开始了他的天文学的研究生涯。

哈雷经过近两年的时间,测编完成了《南天星表》,这是世界上第一个南天星表,包含341颗南天恒星的黄道坐标。1678年,该星表在英国伦敦发表后,名声大震,他也因此被选为皇家学会会员。自此,23岁的哈雷和牛顿在剑桥结为好友。受牛顿影响,哈雷开始以万有引力定律对彗星进行研究。

哈雷编纂了大量彗星的观测记录,并且是第一个全力以赴地从事彗星轨道计算的人。经过几年的努力,哈雷搜集了英国和世界各地历史上关于彗星的观测资料,找到了从1337年到他1698年观测到的24次关于彗星的记载。哈雷对这24颗彗星的轨道做了计算后,发现1531年、1607年和1682年出现的三颗彗星,轨道十分接近,而且这三颗彗星出现的时间,又恰好都是相隔75年左右。这使哈雷突然产生了一个大胆的设想:难道它们竟是同一颗彗星吗?这个想法使他兴奋不已。但是,他清楚地认识到,要使设想变成科学,必须掌握大量的真实数据。

于是,他又开始查阅更早的历史资料,果然又发现每隔75或76年就有一颗明亮的大彗星出现。看来,这颗彗星的周期回归已经无可怀疑了。接着他又开始对这颗彗星的运行轨道作进一步的计算。

经过几个月的日夜奋战,计算、复核、计算……哈雷得到了令人欢欣鼓舞的结果:这颗彗星在运行轨道上环绕太阳运行的周期与历史上的记载完全相符。他不仅发现彗星的运行轨道,同时又一次雄辩地证明了万有引力定律的正确性,使天文学和物理学都向前推进了关键的一步。哈雷令人信服地指出:这颗彗星是太阳系的一颗行星,受太阳引力的吸引,围绕太阳运行,不过,这个椭圆形的轨道比地球绕太阳运行的轨道大得多。地球绕太阳一周需要一年,它则需时75年左右。

1720年,哈雷担任了格林威治皇家天文台台长,成为皇家天文学家。他正式宣布:“人们在1682年看到的所谓‘妖星’,是颗大彗星,实际上是1607年那颗彗星的回归。这颗彗星将在1758年底或1759年初重新出现在你们的眼前。”

这一庄严的宣告,振撼了整个欧洲大陆。整个英国社会乃至欧洲都产生了强烈的回响。社会上大多数人半信半疑,一些天主教士更是立即跳出来进行冷嘲热讽。但是,许多真正的科学家却极为重视哈雷的预言和论证,肯定了这一天文学研究方面的重大成绩。

哈雷的预言会成为现实吗?人们都拭目以待。

1758年12月25日,圣诞节之夜,这颗彗星没有辜负爱德蒙?哈雷的厚望,果然如期莅临了。

人们高声呐喊:“哈雷来了!”

哈雷的预言得到证实使天文学界为之振奋,遗憾的是,哈雷没有等到这一天,他已于1742年1月14日卒于格林威治。人们为了纪念这位科学家的预言,将该彗星定名为“哈雷彗星”。

此时,长眠地下达16年之久的爱德蒙?哈雷可以瞑目了。