2009年7月25日 星期六

認識彗星

彗星熱在第十五世紀和第十六世紀時達到一個新高峰,當時共觀測到21個彗星。民眾比以往任何時候更為害怕,聳人聽聞的末日預言被印刷成小冊子到處大量散發,將彗星視為各種邪惡的預兆。它們至今依然流傳不已。

但是此時也是彗星科學開始踏出第一步的時候。其中一個促成因素是哈雷彗星,當時它還沒有名字。德國天文學家阿皮安曾在1531年觀察到哈雷彗星,並記載它的尾巴永遠是延伸遠離太陽。阿皮安的觀察報告印製成書時,因其附有美麗的手工彩繪,給人留下相當深刻的印象。的確,不論彗星朝哪個方向運行,彗星的尾巴一定是逃離太陽的方向,但其完整的理論解釋尚要等待至二十世紀的物理學。

第谷,望遠鏡發明之前的時代裡最偉大的觀察家,他於1577年取得了突破性的進展。他的個人天文台位於丹麥屬地的文島,依他的觀察證據顯示,1577年那顆明亮的彗星的位置遠遠超出了月球和行星的領域,與亞里士多德的教誨有所抵觸。

第谷是一個不怕冒犯任何權力的人。當他在一個又一個晚上觀看彗星以其自有的途徑劃過天空時,在他腦海某處一定聽到了打破玻璃的聲音 – 亞里士多德的水晶天球被這顆彗星一擊粉碎。這是一個令人印象深刻的例子,經由實際觀察推翻一個理論。

但是,彗星到底依據什麼道路在太空中運動呢?如果當時天文學家已經知道行星如何運動,這樣的計算不會很困難。但當時仍然在爭議到底是太陽和行星圍繞地球 – 源自亞里士多德托勒密的舊系統,或是地球和行星繞太陽 – 由哥白尼提出的新理論。直至1609年,德國數學家克普勒提出行星運動公式,才一勞永逸的解決了這個問題,他利用第谷的觀察記錄計算出行星都是沿橢圓形的軌道繞太陽旋轉。

克普勒還將其注意力轉向一顆在1607年出現的彗星(其實是哈雷彗星再現)。奇怪的是,克普勒認為這顆彗星以直線穿過太陽系,雖然觀察數據不足以計算出正確的軌道,但也不至於相差這麼遠。儘管這個失誤,他對彗星尾巴的形成有一些敏銳的想法:「在陽光直接照射它(彗星)身上,穿透其組成物質,將其一部份帶走,再重新形成一道道光芒,也就是我們所稱的尾巴……以這種方式,彗星呼氣吐出尾巴就是在消耗自己。」他也正確的推測出,彗星的數量很多,就如同大海中的魚一樣,但我們只能看到其中的一部份。

在1664和1665年有兩個明亮的彗星出現,在它們之間還發生了月食。這樣一個三重的預兆是獨一無二的。你幾乎可以聽到所有人同時倒抽一口氣的聲音,和感受到那股不安的期待,一場無與倫比的災害一定會接著到來。惟恐天下人不瞭解這些徵兆的含義,英國占星家蓋得博瑞,在他1665年的著作「彗星」一書中,極為周到的詳加解釋。他大肆宣揚:「這些燃燒的星星!向世界發出威脅:飢荒、瘟疫、戰爭」,「告訴王子們,王國將滅王,各領地將發生危機,不可避免的損失!」很難相信他的運氣時有多麼好,倫敦在1665年遭到黑死病侵襲,一年之後發生大火災。他在不經意間已經證明一個現代占星家清楚知道的事實:機會定律 – 你不會每次都猜錯。

倫敦遭受苦難時,赫維留(當時最偉大的天文學家之一)在格但斯克獨自觀察彗星,並與主流科學有區別。他於1668年出版了自己的觀察成果,在其中一冊「彗星論」中提出他的彗星理論,他認為彗星是行星拋出的物質形成的,主要來源是木星土星,它們以迴力鏢的曲線掠過太陽。和迴力鏢不同的是,他們不會再飛回來。赫維留的書有一項吸引讀者的特點,它包含一系列的彗星繪圖。對未經訓練的眼睛而言,它們可能會類似毛茸茸的哺乳類動物被截肢和截尾,但實際上,它們是那個時代最準確的繪圖。

一些天文學家已開始懷疑,彗星繞太陽的路徑有點像是誇張延伸的行星的軌道,但尚沒有人能夠證明這一點。不可否認的,證明塞涅卡的預測的時機已經成熟,由於牛頓哈雷,人們終於可以知道彗星的路徑。

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