哈雷与彗星

1676 年,一位年仅 20 岁的英国小伙子来到了大西洋上的圣赫勒纳岛。他身材瘦长,精神饱满,文质彬彬,谈吐不凡。他就是哈雷。在他的行装中, 有精致的摆钟、半径 1.5 米的六分仪、镜筒长 7.2 米的望远镜。带着这些东西来做什么?他到岛上一住定下来,就架起了这些仪器。每逢晴朗的夜晚, 他都要站在仪器前观察天体。原来,他是来进行科学研究的。

那时,所有的天文学家都在北半球进行研究,只有水手和旅行家们对这里有所接触,南部美丽的星空始终是一块处女地,从未被认真地测量过。年轻的哈雷下决心要窥测南天星空的奥秘。在英王查理二世的赞赏和哈雷父亲每年 300 镑巨资相助下,使哈雷赴南天观测的理想成为现实。

在精心观测下,哈雷得到了一批很有价值的数字和结果。哈雷提出,恒星是运动着的星体,只因为离得远,我们才看不清它们位置的变化。1718 年, 哈雷经过审慎的考虑后,发表了恒星有“自行”的论文,由此开创了恒星空间运动的研究。

每当彗星出现在天空的时候,总是拖着一条长长的尾巴。它来去匆匆, 变幻不定。中国古人称它为彗星,民间称它为扫帚星,在外国称它为“柯麦特”(这是希腊文,愿思也是“扫帚”)。过去人们对彗星不了解,认为那条大尾巴是地球吐出的气,还有人认为它是燃烧的气体的火焰。1577 年,一位丹麦天文学家第谷第一次想象彗星可能绕太阳运行。后来,牛顿等科学家也对个别彗星做过考察,但是只有哈雷认真系统地对彗星进行了轨道计算, 他算出了 1337~1689 年间出现的 24 个彗星轨道,发现 23 个都是抛物线,只有一个彗星的轨道是围绕太阳拉得很长的椭圆,这就是 1682 年底出现的大彗星。

哈雷发现 1682 年彗星的轨迹与 1456 年、1531 年和 1607 年曾经出现的

那些彗星轨道非常相似。这四颗彗星出现的时间间隔是 75 年或 76 年。哈雷

认为他实际上是在和同一个彗星打交道。他在 1705 年写的一本书中大胆地预

言,大约到 1758 年,这颗彗星将再次归来。可惜,哈雷未能活到目睹这颗彗星重新回来的日子。他去世的时候是 86 岁。16 年后,大彗星果然如期而归了。科学界没有忘记他的预言,决定以哈雷的名字命名这个大彗星——哈雷彗星。 1758 年、1835 年、1910 年、1986 年大彗星都如期而至。

由于哈雷的工作,彗星被永远地驯服了。它们也像地球一样,是太阳的众多臣民中的成员。为什么彗星的运动显得那么飘忽无常?那是因为它们的轨道拉得特别长,以至于有些彗星可能要每隔成千上万年才出现一次,而且只在它们整个轨道上微不足道的一小段中,才能被我们看见。

地球到太阳有多远呢?几千年来天文学家一直对此很有兴趣。天文学上把日地距离作为距离的单位来量度各行星到太阳的距离。在哈雷的时代,这个距离是多少,没有一个令人满意的结果。1716 年,哈雷提出了一个巧妙的方法:可以用金星凌日来推算这一距离。在哈雷去世后,科学家终于用这个方法推算出日地平均距离为 14950 万公里,至今天文学上还采用这个数据。在 17 世纪末、18 世纪初,哈雷曾经进行过广泛的旅行,测量地磁的变

化。他在 1693 年做出了详细的死亡率表。这使得人们有可能用统计方法来研究生命和死亡,并导致了现代保险事业的实施。

1720 年,哈雷以 64 岁高龄荣任英国皇家格林威治天文台第二任后长。

他拟定了 18 年的月亮运动研究计划,并坚持研究 16 年之久。此时不幸中风

不起,但他直到 18 年计划完成之后才告退休,善始善终,他的精神与毅力感人至深。