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三 那顆彗星,它是哈雷彗星嗎

當年哈雷(E.Halley)研究古代有觀測記錄的24顆彗星的軌道,發現公元1531年、1607年、1682年出現的大彗星軌道非常相似,遂推測它們應該是同一顆彗星,週期為76年,並預言它將在1758—1759年之際再度回歸。屆時該彗星果然如期而至,證實了哈雷的推測,該彗星由此得名哈雷彗星,哈雷本人也因此名垂青史。

哈雷彗星可以說是天賦異秉,「出道」的故事又名動江湖,圍繞著它的前世今生,注定了要有許許多多故事。這裡只講一件不太為人所知的。

在我們的太陽系中,已知其軌道的彗星雖有上千顆,但其中具有橢圓軌道的只佔約30%(大致而言,隨著統計資料的更新有所浮動),稱為週期彗星,其餘都是拋物線軌道(約占60%)和雙曲線軌道(約占10%)——它們接近太陽一次後就一去不復返了。

之所以說哈雷彗星是「天賦異秉」,首先就表現在週期上。人們將週期200年以上的彗星稱為「長週期彗星」,週期200年以下的則是「短週期彗星」。那些週期很長的彗星,比如長達幾千年的,今人難免覺得幾千年後的驗證沒有什麼意義。週期太短的呢?老在你眼前晃動,太司空見慣了,也就沒什麼稀罕。而哈雷彗星的76年週期,長度實在是恰到好處:從等待驗證來說,它足夠短(哈雷所預言的回歸發生時,哈雷本人雖已去世16年,但一生見到兩次哈雷彗星的頗有人在);從預言的驚人效果來說,它又足夠長。

對於這樣的週期彗星,專門有一個名稱——「哈雷型彗星」(週期在20—200年之間的),包括哈雷彗星本身在內,已知的哈雷型彗星共有23顆。

之所以回憶這些數字,是因為有一段公案要靠它們來解決。

很早就有人指出,在哈雷「發現」哈雷彗星之前,這顆彗星至少有30次回歸都已經被古人觀測到。例如,從春秋時代魯文公十四年(公元前613年)到清代宣統二年(公元1910年),哈雷彗星共回歸29次,中國古籍中都有記錄。當然,我們並不能據此就宣稱中國人早在春秋時代就「發現」了哈雷彗星,因為中國人雖然記錄了它29次,但並未像哈雷那樣意識到這些記錄的對象可能是同一顆彗星。

雖然中國人未能發現哈雷彗星,但是29次回歸記錄,畢竟也是非常珍貴的科學史料,所以自然會有天文學家來研究這些記錄。已故紫金山天文台張鈺哲台長,就是這樣的研究者之一。一段有趣的公案由此發生。

張鈺哲研究哈雷彗星軌道的長期演化,注意到《淮南子·兵略訓》中的記載:「武王伐紂,彗星出而授殷人其柄」,他想到,如果這顆彗星是哈雷彗星,就可以據此確定武王伐紂在哪一年。

但張鈺哲並沒有說《淮南子·兵略訓》所載武王伐紂時的彗星肯定是哈雷彗星,而只是說:「假使武王伐紂時所出現的彗星為哈雷彗星,那麼武王伐紂之年便是公元前1057—前1056年」。張鈺哲的假設性的結論在《天文學報》發表之後,影響頗大。這本來是一個相當嚴謹而穩妥的說法,但是不少學者顯然忽視了張鈺哲上述結論中的「假使」二字。歷史學家趙光賢認為「此說有科學依據,遠比其他舊說真實可信」,並在《歷史研究》上撰文作補充說明,遂使武王伐紂為公元前1057年之說廣泛傳播。一位歷史學家的話堪稱典型例證:「1057年之說被我們認為是最科學的結論而植入我們的頭腦。」

現在的問題是,張鈺哲注意到的《淮南子·兵略訓》中所說的那顆出現在武王伐紂時的彗星,它究竟是不是哈雷彗星?或者再退一步問:它是哈雷彗星的概率有多大?

這兩個問題,張鈺哲在他的上述論文中都沒有觸及。但是,至少後面那個問題,是有辦法解決的。

我們先設法估算古代被觀察並記錄下來的彗星中,哈雷型彗星所佔的比例:

據Hasegawa在1980年發表的肉眼可見彗星星表,公元1701—1900年這200年間:星等≤6(星等再暗肉眼就看不見了)的彗星共出現177次,其中,哈雷型彗星共9次,占5%。

又,研究表明,歷代正史中的彗星記錄是可靠的(地方志中的記錄不甚可靠)。因此我們可以統計正史中彗星的分佈情況:在公元1—1500年間,正史中共記錄了345次彗星(如有多處記錄,但從時間和方位上判斷,是同一顆彗星同一次出現,則只計為一次)。其中,目前已證認的短週期彗星22次(均為哈雷型彗星,其中哈雷彗星就占19次),約占6%。

這樣,我們可以認為,在古代記錄的彗星中,哈雷型彗星至多只佔6%。

接著我們將注意力集中到哈雷型彗星上:

目前已發現的哈雷型彗星共23顆,其中包括哈雷彗星在內的週期小於100年的有17顆,而武王伐紂年代的爭議範圍,最大極限不出100年(公元前1000—前1100年),因此,如果回推的話,至少這17顆哈雷型彗星會在公元前1000—前1100年間出現,這樣,確定《淮南子·兵略訓》中所記載的彗星為這17顆中的哪一顆的可能性,就小於17分之一了。

再與前面統計所得哈雷型彗星在古代記錄的彗星中所佔比例(6%)相乘:即6%的17分之一,也就是千分之四。

這就是說,確定《淮南子·兵略訓》所記載的武王伐紂時的彗星,為某一顆哈雷型彗星的最大概率是千分之四。

如果我們設定這「某一顆哈雷型彗星」就是哈雷彗星,那麼就是說,《淮南子·兵略訓》所記載的武王伐紂時的彗星,是哈雷彗星的最大概率,只有千分之四。

這等於是說,《淮南子·兵略訓》所記載的武王伐紂時的彗星,幾乎不可能是哈雷彗星。所以無法根據這一記載來推斷武王伐紂的年代。

一段公案,至此終於塵埃落定。