1577年，第谷與幾百英里外的一位德國天文學家商定，在某夜某時記錄下這顆彗星相對于星空背景的位置，而第谷本人在丹麥他自己的天文臺觀測。第谷對觀測結(jié)果進行了分析研究，他發(fā)現(xiàn)不管觀測者位于何處，觀測到的彗星相對于星空背景的位置幾乎相同，看不出有什么改變。就是說，彗星的視差比月亮的視差要小得多。這就意味著，彗星距離地球比月亮距離地球要遠得多。事實是，第谷斷定這顆彗星與地球的距離至少是地球與月亮距離的四倍，即約一百萬英里。

　　這個數(shù)字并不準確。實際上，這顆彗星離地球還要遠得多。但第谷的結(jié)論仍然是有重要意義的，它說明彗星不可能是一團燃燒著的空氣。由此可見，亞里士多德的理論是錯誤的，彗星跟其他行星一樣，是一種天體。

　　牛頓萬有引力定律完美解釋了天體運動

　　在第谷所處的時代，天文學家們已開始對宇宙有了新的看法。

　　1543年，波蘭天文學家哥白尼寫作了《天體運行論》，哥白尼認為只有月亮在以地球為中心的圓形軌道上轉(zhuǎn)動；地球本身繞太陽作圓周運動；所有別的行星也繞太陽作圓周運動。太陽和所有繞太陽公轉(zhuǎn)的天體構(gòu)成“太陽系”。

　　德國天文學家開普勒，曾經(jīng)是第谷的助手，他不完全贊同哥白尼的理論。他在研究了行星在天空中的運動以后，曾于1609年指出，行星圍繞太陽運動的軌道不是圓形的，各行星沿著“橢圓軌道”繞太陽運行。

　　開普勒關(guān)于橢圓軌道的見解，用來解釋行星的運動是很適合的，但仍然存在不少懸而未決的問題。例如，為什么行星繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道不是圓形或其它形狀的曲線，而是橢圓形呢?為什么行星在靠近太陽時要比遠離太陽時運行得快一些呢?

　　英國科學家牛頓為這一類的問題找到了答案。1687年，他發(fā)表了一本著作，其中敘述了“萬有引力原理”。按照這一原理，宇宙間任何物體都與別的物體相互吸引，兩物體間的引力與每個物體的“質(zhì)量”(它所包含的物質(zhì)的多少)及兩物體之間的距離有關(guān)。引力的大小能用一個簡單的數(shù)學公式來計算。

　　牛頓說明了如何運用這一公式準確計算月亮繞地球運行和行星繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道。這個公式也可以用于解釋各行星的運行為什么時而快時而慢，為什么有的行星運行速度大于別的行星。用萬有引力原理還可以說明地球上的潮汐和許多別的現(xiàn)象。

　　牛頓證明，物體在萬有引力定律的作用下，不僅循著橢圓運動，在一定的條件下，天體運行的軌道可能不是像圓周或橢圓那樣的閉合曲線，還可能是斷開曲線，也就是所謂拋物線或雙曲線。

　　哈雷和牛頓一樣，堅定不移地相信萬有引力定律是一條普遍的定律。因此，他們認為彗星的運動，也應(yīng)該符合這一定律。但是彗星的軌道究竟是哪一種曲線呢：橢圓、拋物線還是雙曲線?

　　最早被預(yù)言回歸的哈雷彗星

　　18世紀初，哈雷在不同的時間內(nèi)觀察了24顆彗星，算出了這些彗星的軌道。哈雷把這些彗星加以比較研究之后，獲得了一個重要的發(fā)現(xiàn)：原來在1531年、1607年和1682年出現(xiàn)的三顆彗星的軌道幾乎是重合的。于是哈雷斷定這三次所看到的其實不是三顆不同的彗星，而是同一顆彗星，它每隔76年再回到太陽附近。

　　哈雷的這一發(fā)現(xiàn)說明，至少有一些彗星不是按著拋物線運行，而是按著橢圓運行的。哈雷很有把握地預(yù)言說，這顆彗星將于1758年重新回到太陽附近的天空中來。

　　哈雷沒有來得及證實他自己的預(yù)言，就在1742年死去了。但是他的研究卻聞名于世。1758年快來了，哈雷彗星引起了全世界科學家的普遍注意。哈雷的預(yù)言會不會被證實呢？哈雷彗星會不會回來呢？

　　18世紀中葉，被稱為天體力學的天文學得到了很大的進步。天文學家們運用萬有引力定律，已經(jīng)能夠?qū)⒛承┨祗w的引力對另一些天體運行的影響非常精確地計算出來。天才的法國天文學家克連勞計算了大行星木星和土星的引力對哈雷彗星運行的影響，在進行了許多極其復(fù)雜的計算之后，得出了一個結(jié)論，他說哈雷彗星應(yīng)該在1759年4月通過它自己軌道的近日點。

　　克連勞的推算在1758年11月發(fā)表了，一個月之后，在雙魚星座里發(fā)現(xiàn)了一個模糊的小斑點。這就是哈雷彗星，它果然重新回到太陽這里來了。這顆彗星幾乎恰恰是在克連勞所指出的那個日期通過了它的近日點。這件事曾經(jīng)被當作盛大的科學節(jié)日來慶祝。彗星的運行原來是符合萬有引力定律的，這就又一次證明了這條定律的普遍性。

　　哈雷彗星是當今最著名的彗星。它恰好于1066年諾曼底的威廉準備進攻英格蘭時出現(xiàn)，也恰好在耶穌誕生的公元前11年出現(xiàn)。有些人認為，說不定它就是“伯利恒之星”。

　　我國史書上對哈雷彗星的出沒有詳細的記載�！洞呵铩酚涊d：魯文公十四年(公元前613年)“秋七月，有星孛入于北斗�！边@是世界上最早的關(guān)于哈雷彗星的確切記載。從公元前240年起，哈雷彗星每次出現(xiàn)，我國都有詳細記錄，這是其他國家所沒有的。

　　哈雷百年后才算出第二顆彗星軌道

　　值得慶幸的是，哈雷彗星的軌道較短，每隔75年左右它就能回歸一次。19世紀出現(xiàn)的某些彗星，如分別在1812年、1861年、1882年出現(xiàn)的彗星，是十分巨大而明亮的。但它們的軌道很可能非常長，因此需要數(shù)以千年計的時間才能回歸一次。上次它們接近太陽時，地球上的居民還是穴居野處的原始人。

　　哈雷彗星的軌道比現(xiàn)存的任何一顆發(fā)光彗星的軌道都短。它是至今軌道已知并能確切預(yù)告回歸時間的唯一的一顆發(fā)光彗星。

　　哈雷對1682年彗星回歸的預(yù)見和彗星在1759年的如期回歸，使天文學家們對彗星更加注意。他們使用望遠鏡可以確定許多用肉眼看不到的暗弱彗星的位置。這樣，他們就無須坐等周期很長的亮彗星的出現(xiàn)了。

　　由于一種特殊的原因，天文學家們在18世紀時，對彗星的研究曾一度失去信心。在哈雷計算出哈雷彗星的軌道以后，人們認為從此許多彗星軌道都能計算出來。但是在哈雷之后的一百年內(nèi)，人們并沒有計算出其他彗星的軌道。

　　以后，在1818年，法國天文學家吉恩·龐斯找到了一顆彗星，他認為這是一顆新的彗星。德國天文學家約翰·恩克研究了它的軌道，并且發(fā)現(xiàn)了有幾次出現(xiàn)的彗星是沿著同一軌道運行的。例如，1786年、1795年和1805年出現(xiàn)的彗星，都是如此。

　　以這個數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，恩克計算了這顆彗星的軌道后發(fā)現(xiàn)，它的軌道是一個非常短的橢圓形，它每隔3.3年就回歸并靠近太陽一次，它的橢圓軌道很短，連木星軌道都達不到。

　　這顆彗星從此被稱為“恩克彗星”。它是繼哈雷彗星之后，第二顆按推算時間重新出現(xiàn)的彗星。

　　恩克彗星是一顆“短周期彗星”。盡管在恩克所處的時代之后，許多彗星軌道相繼被計算出來，但是，沒有一顆別的彗星軌道比恩克彗星更短，這就是說，沒有別的彗星會像它那樣經(jīng)常回歸并靠近太陽。

　　事實上，所有短周期彗星(每隔幾年回歸并靠近太陽一次的彗星)都是亮度微弱的。每次回歸中形成的彗發(fā)在斥力作用下都會成為彗尾，而且不再復(fù)現(xiàn)。因此，彗星每次回歸時形成彗發(fā)和彗尾的原料越來越少。這就是說，一顆彗星的亮度必然會隨著回歸次數(shù)的增加而減小，并漸漸地消失。短軌道彗星由于回歸次數(shù)頻繁而早就失去了光彩。只有那些長軌道的彗星由于相隔很長時間才返回太陽近旁一次，所以，它們在每次回歸時依然是明亮的。

　　延伸閱讀

　　彗星究竟是什么？

　　1950年，荷蘭天文學家簡·奧爾特提出，在太陽系邊遠的區(qū)域，有一個由許多小天體組成的群帶。它們離地球大約有幾億英里遠，所以即使用最高倍的望遠鏡，也無法看到。在那里可能有一億個小天體。當它們走近太陽的時候，就變成彗星。

　　美國天文學家弗雷德·惠普爾認為，彗星來自一個十分遙遠的地區(qū)，那里溫度很低。構(gòu)成彗星的主要成分是地球上的氣態(tài)物質(zhì)，比如氨、甲烷、佩等氣體。這些物質(zhì)在那里是固態(tài)的，像冰一樣的。組成彗星的物質(zhì)還有普通的冰(即凍結(jié)的水)。在冰狀物質(zhì)中可能還分布著細小的巖石顆粒。而在冰狀物質(zhì)的中心，有的可能還有一個巖石核心，有的卻沒有。每當彗星接近太陽一次，組成彗星的冰狀物質(zhì)就會蒸發(fā)，而巖石顆粒就會被分離出來形成彗發(fā)。

　　1958年，美國科學家尤金·諾曼·帕克指出，微小的粒子(有的甚至比原子的體積還小)不斷快速地從太陽朝四面八方發(fā)射出來，它們形成了“太陽風”。彗發(fā)受到太陽風的沖擊，在背離太陽的方向形成了彗尾。

　　第一次接近太陽的彗星能產(chǎn)生比太陽體積還大的巨大彗發(fā)和伸展幾億英里的長彗尾。彗星在多次經(jīng)過太陽附近以后，失去了構(gòu)成自身的大量物質(zhì)，亮度很快減弱。即使是哈雷彗星，它的亮度也在逐漸減弱。

　　太陽系中的彗星很多，估計大約數(shù)以萬億計。著名的天文學家開普勒講過：“彗星在天空里就像魚在大海里那樣多�！庇捎诮^大多數(shù)彗星很暗，離我們太遠，所以很難看到。目前人類可以看到的彗星約1500顆左右。其中，明亮的只有20多顆。彗星的質(zhì)量非常小，1000億顆彗星的質(zhì)量合起來也只有地球的十分之一。