彗星的科學、宗教與政治

陳方正

彗星的科學、宗教與政治

彗星在古代被認為是災異動亂的兇兆，這可能是因為常見天象固定不變，或遵循一定規律，彗星則出沒無常，不能預測，一旦出現，又巨大光耀，形狀多變，持續相當時日，因此很容易被和無從預測、破壞社會秩序的災難動亂聯系起來。然而，它其實也早已成為科學探索的一部分。在這個歷程中，它和宗教、政治，乃至科學的政治糾纏在一起，剪不斷，理還亂，形成很有興味的一段歷史。

古代的兩種觀念

在中國，很早就有關于彗星的記載。明代有人在佛像肚子里發現一部失傳已久的《開元占經》，那是唐代太史監、印度僧人瞿曇悉達的著作，共110卷，里面保存了許多古代資料，包括戰國時代石申和甘德兩人所著的《星經》，和漢代諸多“緯書”。從其中的3卷《彗星占》，我們可以知道不少古代彗星觀念。首先，彗星有許多名稱，例如孛星（蓬勃之意）、拂星、掃星、天棓（棒）、天槍、天攙（鉤）等等，不一而足，都是對形狀的描述。其次，對彗星出現的原因，有許多揣測，例如：是由于某行星與日、月或者某星座相合若干日，或者行星逆行多少度所致，或者是“逆氣所生”、“海精死”、“君為禍”引致等等，莫衷一是。最后，彗星所預報的，亦不外“臣謀其主”、“天子死，五都亡”、“天下亂，兵大起”、“赤地千里”、“天下更改”等各種兇兆亂象。

在《占經》之外，我們還有其他生動彗星記錄，就是長沙馬王堆西漢帛書上手繪的29幅彗星圖像，其旁注明了諸如灌、蒲、房、竹、蒿、苫、蚩尤旗、翟等各式各樣的象形名稱，說明它們的觀察是非常豐富和仔細的。這些都被視為高度實證性的寶貴科學文獻，然而，它們也表明，我們的祖先很容易以表象為滿足，并沒有興趣探究深層次原因。

在古代西方，彗星觀念也同樣被視為重大政治事件或者災難的警兆，其中最有名的大概就是，凱撒大帝被暗殺和威廉公爵率領諾曼人渡海征服英格蘭之前，據說都曾經有彗星出現。托勒密是偉大天文學家，他的《大匯編》是集古代數理天文學之大成的經典。然而，因為受巴比倫觀念影響，他也相信占星學，其《四部書》就有討論彗星，提到“橫梁”、“喇叭”、“曇罐”等象形名稱，并且說它們主兇兆。

但希臘哲人對彗星，卻有完全不一樣的觀念。這主要留存在亞里士多德《天象學》的第一卷第六章之中。首先，他征引了早期自然哲學家的三種不同說法：首先，彗星是由行星互相接近以致像是彼此觸碰造成；其次，它其實是周期極長，其運行面接近地平面的行星；最后，是相同的另一種說法，但認為彗尾其實并非彗星一部分，而是由其所吸引的水汽反射陽光形成。跟著，他反駁了所有這些觀點，主要理由是彗星和我們熟知的行星規律完全不同，例如彗星會在空中逐漸“隱沒”，而不是如行星“落到地平線下”。最后，他提出自己的看法，即彗星并非處于遙遠星空（即月球“以外”）的事物，而是地球大氣上層的干燥和炎熱物質受了（攜帶月球和行星的）急速旋轉天球摩擦，因此燃燒起來所產生的現象。很顯然，不論他們的實際理據如何，這些哲學家所真正關心的，是純粹以觀察和思辨來探討彗星本身性質，而并非它的表象或者對人世的影響。

彗星研究的價值

此后2000年間，亞里士多德的觀念一直穩占主導地位，直到文藝復興時代。當時維也納大學的波耶巴赫和拉哲蒙坦那師徒二人重新整理《大匯編》，為哥白尼的工作奠定基礎，也為哥倫布西航提供了賴以測定方位的《星歷》。這只是開端，真正的改變要到一個世紀之后。當時丹麥的第谷（Tycho Brahe）獲得國王賞賜，在赫文小島上建立龐大天文臺，以20年光陰做了大量精密天文觀測。在彗星方面，第谷有開創性貢獻，他極為詳盡地觀測和研究了1577年的明亮大彗星，為此先后發表通俗小冊子和拉丁文專著，提出了革命性觀點。他指出，根據在多個不同時間、地點的觀測，可知彗星的視差（即處于地上不同地點觀測同一彗星，所得方位之差別）極小，這就證明，它的距離遠遠超過月球，因此不可能如亞里士多德所猜測，是地球大氣上層的現象。也就是說，即使在月球以外的“天界”，宇宙也并非恒久，也同樣會有像彗星那樣的生滅變化。這是個大膽新觀念，是首次基于實測證據對亞里士多德權威的挑戰。

到了17世紀初，彗星不但與科學，而且與宗教也發生密切關系。大家都知道，伽利略是首先研究落體運動和用望遠鏡觀察月球和行星的大科學家，他后來因為堅持哥白尼的地動說而受到羅馬教廷嚴厲譴責。可是，他和教廷發生沖突的起因卻是1618年的3顆彗星。當時梵蒂岡羅馬學院的天文學教授格拉西發表了一篇演講，引用前述的第谷新學說，指出彗星是處于月球與太陽之間，即屬“天界”的事物。此文立論客觀，語氣平和，并沒有任何挑釁意味。此時伽利略名聲如日中天，但身體抱恙，工作不順遂，所以脾氣很壞。因此，他接到朋友從羅馬來信，說格拉西的文章被廣泛引用為反對哥白尼的借口（因為第谷仍然不相信地動說），更加上周圍好事朋友一力攛掇煽動，就按捺不住，決定派弟子圭都齊出馬攻擊格拉西。這樣，雙方就打起筆戰來了。開頭伽利略只在幕后督戰，亦往往捉刀，至終則被迫披掛上陣，具名發表《測試師》小冊子，以求一錘定音。這場筆戰轟動一時，前后打了4年，結果卻令人錯愕。首先，他反對第谷，這出發點壓根就錯了，由是被迫作出許多遁詞，無形中充當了亞里士多德陳舊理論的辯護士，學術生涯因而蒙上白圭之玷。更糟糕的是，他因此與梵蒂岡的耶穌會士變成死敵，為他10年后受審蒙羞埋下導火線。所以，說來吊詭，彗星的確是為伽利略帶來了噩運！

到18世紀末，彗星更進一步成為撬動宗教和政治轉向的杠桿，這是法國一位新教徒貝爾的杰作。當時路易十四壓迫新教無所不用其極，為了爭取求學機會，貝爾早年被迫改宗天主教，畢業后卻又秘密重投新教，因此不容于政府，被迫流亡多年，最后跑到新教國家荷蘭，在鹿特丹獲得哲學教席。1680年彗星出現，他由此得到靈感，兩年后發表第一部著作《彗星隨想》。它宣稱，彗星其實是自然現象，民眾視為災難預兆，那是迷信，教士和君主為了迷惑、操控群眾，又不惜助長此種愚昧觀念。由此引申，他展開了對教會與絕對王權的批判，其核心觀念是：除了上帝無人能夠判斷宗教真理，而且道德意識、社會穩定性等問題與宗教信仰也毫不相干。因此，每個人都有權憑良心來選擇宗教信仰（包括無神論），宗教迫害是無理而邪惡的，只有全面寬容方才合理。此書立論大膽，辨析深入周全，鋒芒直指百多年來連綿不斷的宗教戰爭與殘酷迫害，出版后大受歡迎，迅即奠定了作者的地位。此后他辛勤著述，寓思想于史實，撰成五大卷《哲學與批判辭典》，以辛辣筆觸與詳盡的歷史考證，為西方文明中大量古今人物作傳并加評論。他的自由、寬容觀念和大量著作深深影響伏爾泰，《辭典》更成為百科全書派的典范，因此他被尊為“啟蒙運動之父”。這樣看來，“掃把星”對于廓清歐洲陳腐觀念，為新思潮鋪平道路，也不乏汗馬功勞！

貝爾這樣一個潦倒流亡學者，居然有膽量去發表那樣的石破天驚之作，最根本原因自然是荷蘭是新教國家，言論自由，但更重要的，當是兩位在荷蘭工作的前輩哲學家之影響，即激進的泛神論者亦即自然主義者、猶太人斯賓諾莎，和名聲籠罩全歐洲的科學家、哲學家笛卡爾。貝爾能夠信心十足地宣稱“彗星是自然現象，視為兇兆實在是迷信”，那是受第谷、伽利略、笛卡爾等一脈相傳的科學思潮的熏陶；至于他膽敢借題發揮，攖羅馬教會之鋒鏑，宣揚宗教寬容與自由，除了斯賓諾莎的榜樣以外，恐怕就靠從自身痛苦經歷得來的勇氣了。

從絢爛歸于平淡

1680年的彗星激發貝爾，也同樣引起牛頓的濃厚興趣，就此他曾經和天文學家法蘭姆斯蒂多次通信討論。五六年后，他日以繼夜地撰寫《自然哲學的數學原理》之際，彗星更成為這本劃時代巨著的重要論題。在《原理》第三卷“宇宙系統”中，彗星占了大量篇幅。它的運動被認定為基本和行星一樣，同樣由太陽的萬有引力決定，因此它的軌跡也同樣是以太陽為焦點的橢圓，只不過“偏心率”極高而周期達數十以至數百年之久，因此大部分時間離地球極為遙遠，難以觀察，所以顯得和行星截然不同而已。這樣，經過2000年探索，人類終于發現，亞里士多德之前那些古希臘哲人對彗星性質的猜測，基本上還是正確的！

但彗星與牛頓的關系并沒有到此結束，它隨后還有兩個令人驚訝的轉折。首先，牛頓是位極其真誠虔敬的基督徒，他發現了宇宙（在當時，太陽系基本上就是宇宙）運行規律，但倘若世界嚴格依照自然規律運行，那么上帝豈非多余？牛頓認為，彗星很可能就是解決這個難題的關鍵。《原理》第三卷末了指出：1680年的彗星在近日點離日球極為接近，倘若它在其漫長軌道受到其他行星或者彗星即使微不足道的不規則性吸引，至終也有可能撞入日球，由此引起的巨大爆炸與所產生的火焰、蒸汽很可能波及鄰近行星，包括地球。研究牛頓的著名學者多布斯（B. J. T. Dobbs）指出，他這些繁復計算和隱晦說話都有特殊含義：他認為，彗星撞日很可能就是上帝毀滅地球，令世界末日降臨，以施行最后審判的途徑，因為那不必改變自然規律，只需要對彗星軌道作極其微妙、完全不可覺察的擾動就夠了！

第二個轉折則關乎牛頓學說的命運。原來《原理》出版之后，只有英國人衷心接受它，歐陸學界雖然震撼于其數學推理之奧妙，卻對它的核心觀念萬有引力不以為然，因為它的作用超越空間，不受阻擋，無遠弗屆，這在當時看來，是沒有根據，匪夷所思的。相比之下，笛卡爾的“漩渦說”更為具體，也更容易明白和入信。所以，在此后半個世紀間，牛頓物理學的根本原理飽受質疑、冷待。

至終形勢逆轉，卻是靠兩個嶄新的實測證據。首先，是1738~1749年間地球形狀被測定為略帶扁平的南瓜狀，這和“漩渦說”所意味的“檸檬狀”地球相反，而和《原理》從計算所得，地球在赤道方向要比在兩極方向的半徑長17英里，則正好吻合。這成為了歐陸對牛頓力學態度的轉折點。更富戲劇性的，則是哈雷彗星的回歸。哈雷（Edmond Halley）是才華橫溢的年輕天文學家，牛頓的崇拜者。牛頓之所以能下決心撰寫畢生巨著，正是由于他的刺激、勸說、鼓勵；此書的編輯、校對，乃至印刷費用，也都由哈雷個人負責。在1705年，哈雷應用《原理》所發明的方法，詳細研究了歷史上出現過的許多彗星，發現在1531、1607和1682年出現的3顆彗星其軌道形狀和位置都極其相近，因此判斷，這三者其實就是同一顆彗星，公轉周期為75~76年。他并且預測，它將在1758~1759年間重新出現。到18世紀中葉，歐陸的數理天文學家都已經成為牛頓學說信徒，競相應用他的物理學原理來對天體運動作精密計算。其中搶盡風頭的是克拉歐，因為他在1758年11月向法國科學院宣布，根據他的測算，哈雷彗星將于翌年4月中重現，誤差不會超過30天。而果不其然，經過漫長的77年之后，1759年哈雷彗星終于又依時出現了，比預測恰恰只早一個月！這樣，在18世紀60年代，也就是《原理》發表之后70多年，牛頓學說終于否極泰來，成為科學正統。而同時，在很大程度上由此學說所激發的啟蒙運動，也進入高潮。自此之后，在人類腦海中，彗星從絢爛歸于平淡，歸位為可以測度、計算、理解的自然現象，它的神秘、傳奇色彩也就一去不返了。