我们可能知道同一个彗星是否会返回

17 世纪 80 年代爱德华兹时期的剑桥大学和清教徒的环境，使我们能够直接了解这所大学的数学教授艾萨克·牛顿（1642～1727）工作的环境，在当时那种环境中，他建立了他的理论丰富的天体运行原理，他的原理成为当时引人注目的讨论中心。我们必须从专家创造能力的可靠性的角度看待牛顿宇宙学的意义。在牛顿的一生中，彗星一直是包括神父、占星学家、记者、天文学家和自然哲学家等众多权威们关注的中心。在那个时期，重要的彗星不断的频繁运行引发了以宇宙学为题的爆炸性的论文大战。争论的中心有两个：第一个，彗星是永久的还是出没变化不定的天空的占有者？第二，这些彗星对地球上的居民有什么样的意义？人们对这两个问题的认识在 17 世纪产生了重大的变化。1664 年和 1665 年的彗星由于在其后的几年中出现了瘟疫和大火而经常受到人类的责骂。

1644 年彗星出现后的论争促使牛顿开始了他的天文学研究，他当时读到的史料记载认为，永久的天体必定沿封闭的轨道运行，而变化不定的天体在开放的或直线路线运行。1679 年，牛顿自己确信这个常规认识的有效性。在其后的 5 年中，他又重新对宇宙学进行了思考并对这种观点进行了重新认识。一方面，他用通信方式开展了关于世界体系的争论，这场争论至少部分是由于 1677 年、1680 年和 1682 年的彗星引发的。另一方面，在那些年中，对英国造成了破坏性影响的政治和理论危机使大量的有关政治占星术和好

辩论的哲学书籍不断出版，这些书籍的理论利用了上帝神迹的说法，重新建立了上帝对君主的委任的理论。

约翰·弗拉姆斯蒂德（1646～1719）作为英国皇家天文学家学会的新成员，在格林尼治天文台刻苦研究，改变了占星学对彗星的解释理论，认为彗星的运行是周期性的。他认为， 1677 年的彗星将在 1689 年返回。他对 1680 年的彗星所引发的轰动给予了积极的回答，这颗彗星的时间正好与天主教阴谋和人们拥戴的信仰天主教的约克公爵查里士继任王位事件相吻合。年轻的艾德蒙德·哈雷（1656～1742）那时正好在法国旅游，他也对这次占星学和宗教相联系的事件进行了评论。1680 年 11 月出现了一颗彗星，而在 12 月时，另一颗彗星出现在太阳的后面。哈雷、弗拉姆斯蒂德和牛顿之间对它们是两个彗星还是同一个彗星的问题进行了激烈的争论。弗拉姆斯蒂德坚决支持自然哲学的观点，坚持认为，出现的两颗彗星是同一颗星体。牛顿反对这种看法，他坚持正统观点，认为彗星的运动是变化不定的，因此，彗星是不可能像弗拉姆斯蒂德的设想那样，能够在那样大的角度靠近太阳。

因此，在 1679 年和 1681 年，牛顿不再认为彗星会返回，也不认为彗星是受太阳的引力作用而移动的。这说明，牛顿重新建立了他的宇宙学理论，特别是彗星学理论。在 1681 年前后这段史诗般的时间内，他在哈雷于 1684 年夏天受到欢迎的剑桥访问时，写出了《数学原理》手稿。只是在这个时候，牛顿才确定地认为：“我们可能知道同一个彗星是否会数次返回。”弗拉姆斯蒂德嘲笑了牛顿的拖延很久才作出的，但是却是确定的承认（比如， 1680

年的彗星是同一个天体的看法）：“在他的 1681 年的信之前，他是一直不

承认的。”从这时，即 1684 年至 1685 年冬天起，计算彗星轨道的难题，牛顿已经认为替星的轨道是椭圆形的问题，成为他主要的研究问题之一。他的彗星沿椭圆形轨道运行的观点是靠一些经验主义的证明得出的。在 1686 年，当他撰写他的最后一本书《原理》的时候，他最终发现了一种非常准确的图形方法，但是，他的关于彗星运动的彗星学观点，在他可能于 1685 年秋天写成的第一本书《世界的体系》的第一版中就已经阐述过。正如在那时他与弗拉姆斯蒂德和哈雷的通信中就谈到的一样，在这本书中，他认为，所有的替星的轨道都是椭圆形的，用抛物线来形容这种椭圆形是非常贴切的。这种观点特别适用于 1680～1681 年的替星，他认为，这颗彗星的运行完全是椭圆形的，因此，一定会返回。

牛顿对 1680～1681 年彗星预测所受到的赞美几乎与哈雷彗星本身一样。爱德华·吉本在他写作《罗马帝国的衰亡史》（1776～1788）期间因自己的喜好而暂时停顿了下来，推测“这颗彗星在 2255 年返回时，牛顿的计算可能会被未来西伯利亚或美国荒原上的某个首都的天文学家们所证实。” 从 17 世纪 90 年代开始，哈雷和牛顿又开始了进一步的彗星数据的计算，创造了可以预测彗星周期的，被称为具有历史意义的方法，这就是，彗星都是按基本同样的形状的轨道运行，轨道十分接近抛物线，它们沿同一个方向运

动，运动方式相同。如果彗星每隔一定的时间重复出现，一个周期性运动的天体的运动时间就会固定下来，这种周期是可以被发现的。根据这个周期可以计算出更精确的椭圆形轨道的形状。

对 1682 年的彗星将在 18 世纪 50 年代后期的返回作出并不十分精确的预测是哈雷研究的主要任务。这项研究的目的是进一步确认牛顿派的彗星学家们可以分析出所有返回的彗星及其返回的时间。哈雷在他的于 1750 年 3 月完成的、受到赞美的《彗星天文学概要》一书中的这些观点产生了广泛的影响。哈雷在书中使用的计算表在他的《数学原理》不断印刷的版本和其他许多种天文学文献中使用过。但是，我们千万不要被这种广泛的影响所误导：这些计算方法很复杂，决不要期望马上能得到一致赞同。伟大的法国天文学家拉卡伊和德朗布尔认为，哈雷的具有历史意义的计算方法非常“晦涩难懂”，在 18 世纪时，将基本上没有天文学家能够在实际中使用。

现在我们可以开始看看牛顿的彗星学并没有在彗星的重要性方面画上句号。需要强调的重要的一点是，牛顿使彗星具备了非同寻常的政治作用。从 17 世纪 80 年代中期开始，他开始认为真正的古老的巴比伦天文学认为太阳是世界的中心，太空是空的观点被牛顿观点证实，确是事实。迦勒底人和最早期的希腊人认为行星和彗星在引力的影响下围绕太阳旋转。毕达哥拉斯在他神秘的球面减振的虚数中表述了这些真理。但是，这个哲学并没有继承下来——它既没有传播给我们，也没有被固体球面通俗的观点所取代。牛顿认为，这说明了为什么亚里士多德和他的继承者错误地认为彗星是在地球和月球之间运动的原因。当固体球面原理被继承下来并被人们所认识，地球被放置在世界的中央，邪恶的政治阴谋就出现了。人们相信行星围绕着死人灵魂，特别是死去的国王的灵魂的活动而运动。国王生前因为拥有神权而光彩夺目：“君主的宏伟志愿就是时刻使他们的先人得到子民的神圣的崇拜，以保证他们自己得到臣民像对待上帝之子般的更大崇拜。”这就意味着经院哲学、罗马天主教和君王神权都建立在拙劣的彗星学基础之上。恢复正确的天文学就是帮助恢复恰当的政治和高尚的宗教。

在剑桥大学和詹姆斯国王之间展开论战的时期内，这些观点毫无疑问地得到特别的共鸣。在这场论争中，牛顿站在大学一边积极地参加了争论。牛顿将他的关于反天主教和真正的彗星学之间的联系的思想传授给了他的大多数入门弟子，他的思想通过这些弟子又传播给许多 18 世纪早期的读者。同样，他对彗星的研究认为，彗星在维护、恢复和提高散布在大空中的物质的活动方面具有重要的作用。在 17 世纪 90 年代，牛顿说，彗星在“新体系从旧体系中发展而来”的过程中起到了促进的作用。在相同时间内，即 1693～ 1695 年，牛顿与哈雷经过讨论后认为，17 世纪 80 年代后期出现的第二颗彗星可能是导致那次大洪水的原因。在《数学的原理》后来的再版中，他加入他的新观点，即，彗星可能会提高地球的密度，从而导致月球旋转速度的逐渐加快。1687 年，他发表了与他的同事约翰·爱德华兹的看法基本相同的观

点，他认为，彗星对恢复地球上的生命有帮助作用：“对我们来说，彗星似乎是很必要的，它们施加在植物上的浓缩的挥发物和行星的液体废物，会产生腐化作用并最终转化为干燥的土壤，彗星会不断提供这些物质和促其产生转化作用。”

彗星现在成了天地间生命的重要的转换物和恢复生命力的重要物质。在

《数学的原理）的第三版中，牛顿根据他与哈雷的谈话又重新改写了他的观点，他认为，彗星会与恒星相撞。在 1725 到 1726 年间，他宣布，这种事件的后果会产生新星。他的侄子约翰·肯顿伊特说，牛顿曾开玩笑说，如果这种事件发生在地球上，就会发生大火。由哈雷的数据和牛顿的天文学基本理论所描述的彗星的全面作用，为 18 世纪的评论人对彗星的命运提供了发表预测和悲观的话题的充足的机会。

在 1702 年的天文学教科书中，牛津大学教授大卫·格列高利（1659～ 1708）坚持认为：“根据各国和各时代对彗星进行的跟踪研究表明，这些事件是有可能发生的。哲学家是否将这种事件看成是虚假的和可笑的并不重要。”法国哲学家莫普图斯和比丰认为牛顿的彗星学确实使他们时刻处于恐惧之中。1761 年，阿尔萨斯的自然哲学家约翰·兰伯特（1728～1777）认为，那些开明的彗星学家使自己变成了他称之为的“权威的预言家”。兰伯特的尖刻的词语是经过精心选择的。在牛顿的思想体系中，预测学与彗星学是紧密联系在一起的。正如他计算出彗星的返回规律一样，他的研究又确定了彗星在宇宙中和地球的生命历史上所具有的特别重要的意义。激进主义者、宗派主义者和虔诚的信徒们利用彗星，将彗星的出现说成是国家政体中政治和神学危机的象征。牛顿认为，以得以恢复的彗星学和天文学为基础的哲学，使得腐败的政府和教会失去人们的信任。

我在前面谈了许多牛顿使他的彗星天文学具有了政治和宗教的意义，同时我还着重谈了他如何将他所创立的天文学用于解释世界秩序的，他的理论可能预见所有事情的结果。启蒙时代的牛顿学说的解释者们将牛顿的理论用于个人的目的。他们并没有将（目 6）上帝指挥彗星撞向太阳，制造天体他的学说用于末世学。但是，他们承认彗星确实在宇宙中起着重要的责任。他们也承认，这种作用确实有可能是破坏性的。恢复对哈雷彗星的正确认识毫无疑问被看成是牛顿对世界认识的胜利。但是，在从天文学中派生出的可靠的彗星学和根据基督教学说与即将来临的灾难所作出的推理之间，还没有明显的区别，而后者在那个时代一直是公众极为关注的事情。