哈雷不止留下一颗彗星:测量、出版与预言怎样连成一件事
这篇科普传记写于哈雷诞辰三百七十周年,依据传记《Edmond Halley: The Many Discoveries of the Most Curious Astronomer Royal》写成,不是新的档案考订。它要纠正的印象很明确:哈雷彗星只是公众记住的一项,真正贯穿其一生的,是把天空、海洋和人口都当成可以测量的对象。
家庭财富是起步条件。父亲每年给他大约三百英镑,相当于当时皇家天文学家政府年薪的三倍,使他能在拿学位前远赴圣赫勒拿。二十岁出头的他在云量偏多的岛上坚持约一年,测定三百四十一颗南天恒星的位置。一六七七年,他观测到水星凌日,并由此想到:若在地球不同地点精确记录行星掠过日面的时间,就可能用视差推算日地距离。金星更理想,可金星凌日极为罕见,哈雷本人一辈子没看到。
文章最有力的部分,是他如何促成牛顿写出《原理》。一六八四年,雷恩悬赏证明:若太阳引力与距离平方成反比,行星轨道会是什么形状。胡克声称自己已经证过,却拿不出书面证明。哈雷去问牛顿,牛顿脱口而出“椭圆”,随后寄来九页的《论运动》。哈雷不断催稿、校样,并在胡克争夺优先权、牛顿扬言扣下第三卷时从中调停。皇家学会刚因滞销的《鱼类史》几乎破产,于是由哈雷承担印刷费用。一六八七年这部书问世。德摩根后来评价:没有哈雷,《原理》也许不会被构想出来;即使构想出来,也未必完成;即使完成,也未必能够出版。雷恩是否真的记得一六七七年那次讨论,文章承认已经无法确定。
此后哈雷两次驾驶“帕拉莫尔号”测量大西洋磁偏角,分别完成约五十次和约一百次观测,并在一七〇一年绘出把相同磁偏角连成曲线的地图。这类等值线图,后来成为等高线、等压线的共同画法。他试图借助天象测定经度,但这种方法不能在航行途中随时使用,实际价值有限。真正让他进入公共记忆的,是一七〇五年《彗星天文学概要》里二十四颗彗星的轨道。一五三一年、一六〇七年和一六八二年三次记录间隔约七十六年,轨道也相近。哈雷据此判断它们是同一颗,并预言一六八二年那颗会在一七五八年前后回来;木星和土星的扰动可以解释几年误差。他于一七四二年去世。十六年后天主教的圣诞节,德国农民兼业余天文学家帕利奇看到了这颗彗星。
文章还写到他研究信风、试验潜水钟、依据布雷斯劳人口数据编制生命表、自学阿拉伯语翻译古希腊几何,并把金星凌日测日地距离的方案留给一七六一年和一七六九年的后人。那两次国际联测得到的日地距离,已与今天的数值相差只有几个百分点。传记难免选择和简化,优先权和航海贡献仍应回到原始通信与专业史中核对。它真正要说明的是:牛顿在理论上统一了天地,哈雷则让彗星这种曾被视为灾异的天象,变成可以计算、甚至可以提前几十年等待的对象。