马王堆汉墓遗址的帛书中记载的形态各异的彗星。
“秋七月，有星孛入于北斗。”——《春秋》。
星孛，是中国古代对彗星的称呼，因为彗星在天空中出现时往往拖着一条长长的尾巴，中国民间又有“扫把星”这一说法。提起彗星，很多人会想起哈雷彗星，这是第一颗被证实的会周期性回归的彗星，每次回归时又均能被肉眼所见，回归周期76年又几乎与人的一生接近等等，因为这些机缘巧合的关系，让哈雷彗星广为人知。《春秋》中记录的这次星孛，也正是哈雷彗星。
/ 古代文明与彗星的邂逅
除了《春秋》，在中国古代历朝历代的史书中也曾出现过许多关于彗星的记载，如《史记》中有记载秦始皇征战六国的过程中就出现过“彗出东井”这一天文现象，在《淮南子》中也有“武王伐纣……彗星出，而授殷人其柄”。
彗星的出现通常被视为一种重要的天文现象，与国家的兴衰、君主的德行、自然灾害以及社会事件紧密相关，可能是战争、疾病、自然灾害或王朝更迭等重大事件的预兆或警示，因而特别受到古人的重视。虽然古代的中国未能深入探究彗星的真实成因，但观测记录的完备与精确程度仍是任何一个古代文明无法企及的，这为后世研究彗星积累了丰富的原始资料。
前240年，《史记·始皇本纪》记载有“始皇七年，彗星先出东方，见北方；五月见西方，十六日”。
古代西方对彗星的理解除了占卜含义，还体现在哲学解释方面。毕达哥拉斯认为彗星也许类似于某种行星，但它更加遥远。不过在古希腊的各种精妙的地心说模型中，都没有给彗星留下一个合理的位置，因此亚里士多德曾认为彗星可能是某种气元素，是地面热的气升到空中点燃形成的。这种地心说体系下对彗星的亚里士多德式解释，直到16世纪之前都从未受到过严峻的挑战。
1531年的木刻，刻画了当年出现的一颗彗星（后证实为哈雷彗星），并且是在亚里士多德的宇宙体系中。
在那个没有完备的数学和力学知识的时代，地球与彗星的每次邂逅，都预示着某个帝国的兴衰或某位皇帝的德行，也让无数试图解释宇宙的哲学先贤们无比困惑。在彗星的秘密被真正揭开之前，这些预兆和困惑与人类相伴了上千年之久。
1066年圣诞节，英格兰被诺曼底公爵威廉一世彻底征服，这年的春天曾有一颗彗星（后证实为哈雷彗星）出现在英格兰上空，并被绘制成图案编织在了巴耶挂毯上。场景左侧，众人惊异地对天上的彗星指指点点，右侧的英格兰国王哈罗德二世正被人告知此乃不祥之兆。
/ 科学革命与彗星的秘密
在肉眼观测的古代，无论是东方还是西方，天文学家（或者说占星师）看到彗星首先想到的是占卜意义，对彗星的观察都是记录和解读大于探索和理解，直到行星运动定律的发现和望远镜的发明，这种局面才开始转变。
16世纪末，哥白尼日心说体系逐渐被世人熟知，丹麦天文学家第谷在积累了大量精确的观测数据后，也主张彗星应当位于行星之上，尤其是1577年大彗星竟然可以畅通无阻地通行于各大行星之间，这是对一千多来的亚里士多德式彗星解释的极大挑战。他的搭档开普勒更是基于第谷的数据，总结出了行星运动的三大定律，确立了日心说在天文学上的合理地位。虽然开普勒对彗星没有多少直接的研究，刚提出行星运动定律时也不确定是否适用于彗星，但其椭圆形的行星绕日运动为后续的天文学家们研究彗星的轨道提供了重要的理论基础。
1577大彗星出现期间，第谷和其他欧洲天文学家们联合测量过彗星的位置，发现不同地区的人与它的距离都是一样的，说明彗星一定非常遥远，远在地球之外，亚里士多德式解释不攻自破。
开普勒虽然发现了行星如何运动，但当时没人知道行星为什么运动。站在前人的肩膀上总结规律发现真理是科学发展的一个重要方法，牛顿就是站在了开普勒、伽利略等人的肩膀上，一步步接近了宇宙运行的真相。
第谷在他的宇宙模型中为1577大彗星安放的位置，拖着小尾巴的彗星围绕太阳运行，太阳带着它和水星、金星一起围绕地球运行。
我们现在知道，当某颗彗星逐渐靠近太阳时，有时会短暂隐没于强烈的光芒之下，然后再从另一侧沿相反方向重现于天空。但在牛顿时代及之前，人们往往认为这前后两次出现的是两颗不同的彗星，1680年就曾出现过这样的情况，但当时格林尼治天文台的皇家天文学家弗拉姆斯蒂德却认为，前后两次出现的其实是同一颗彗星，并解释说彗星在靠近太阳的过程中，两者之间的关系从吸引变成了排斥，这才导致彗星朝反方向运动。他把这一理论和观测数据统统告诉了牛顿，牛顿却因此有了另一种想法，他结合此前伽利略关于运动物体惯性的描述和开普勒行星运动定律，认为彗星也在围绕太阳运行，先是靠近太阳，在最接近太阳时做出一个“急转弯”，再逐渐远离太阳。
牛顿在其《原理》中绘制的1680大彗星轨道。
随后的几年，牛顿沿着这个方向深入思考，直到1684年，年轻的天文学家哈雷登门拜访，询问了这样一个问题：如果太阳对行星存在引力并且与距离的平方成反比，那么行星的轨道应该是什么样的？牛顿的回答让哈雷瞠目结舌——是椭圆——正如开普勒所说。
1727年的一张太阳系星图，左侧轨道非常扁的就是1680大彗星（虽然太阳系疆域还止步于土星轨道，但已经比第谷那个时代的宇宙合理多了）。
三年后，牛顿的《自然哲学的数学原理》在哈雷的全额资助下正式出版，即将统治经典物理两百多年的力学三定律和万有引力定律赫然在列。对彗星的研究间接促成了牛顿发现万有引力，更让世人意识到，无论质量多渺小，距离多遥远，世间的万事万物均存在着对彼此的吸引。
/ 启蒙时代与彗星的研究
牛顿在他的《原理》中表明，彗星的轨道虽然大不相同于行星近似正圆的椭圆轨道，但其运动规律和动力是相同的，只不过彗星的轨道被拉伸得又长又扁，甚至可能是抛物线或双曲线。如果彗星与行星的运动本质相同，那么是否也存在着以椭圆轨道运行、周期性出现的彗星呢？
第一个详细调查此事的正是比牛顿年轻14岁的埃德蒙·哈雷。他查阅了大量历史上彗星的观测数据，并且立刻锁定了一位最佳候选者。哈雷发现，出现在1531年、1607年和1682年的三颗彗星的轨道特征极其相似，哈雷坚信，它们其实是出现在不同时期的同一颗彗星，并且预测下一次出现将在1758年底或1759年初。
哈雷用于对比24颗彗星轨道参数的表格。
哈雷做出这个预测时是在1695年，那时的他39岁，距离回归还有63年。1705年，哈雷出版了《彗星天文学》，汇总了1337—1698年出现的24颗彗星的运行轨道。
1716年，哈雷为年轻一代天文学家设计了观测下一次金星凌日的新方法，希望以此测量出太阳系的真实大小。他深知自己无缘目睹下次金星凌日，就像有生之年再也见不到自己预测的那颗彗星。
1742年，哈雷离世，1758年圣诞节，他预言的那颗彗星如约而至。
1531年的哈雷彗星。
这颗彗星不仅揭开了彗星运行的神秘面纱，还以此证实了牛顿力学的合理可靠。为了纪念哈雷在这一过程中的贡献，这颗彗星被命名为哈雷彗星。在如今国际天文学联合会公布的包含数千颗人类已知彗星的彗星总表中位列第一，正式编号“1p/halley”。
/ 现代天文学与彗星的深入探索
望远镜的发明与行星运动定律的发现在年代上几乎重合，这也许是个巧合，但作为一种观测手段的分水岭，让人类对天体的研究，尤其是对太阳系天体的研究，呈现出一种惊人形似的脉络。
就如同对火星的观测研究史一样，在望远镜诞生之前，人们关注的焦点都在如何解释火星那诡异的逆行上；在有了望远镜之后，人们的关注点则转移到了火星的实体由什么组成、火星上都有什么这类问题上。
彗星的观测史也大致如此，在望远镜大量应用于天文观测，尤其是光谱分析后，人们逐渐发现了彗星的内部结构和组成成分。历史上大彗星出现时，往往会伴随一条笔直细长的尾巴并背向太阳的方向伸展，还有一条略微弯曲且粗壮的尾巴。它们的成分一直以来都是个谜团，1812年，天文学家奥伯斯曾经猜测它们可能由彗星喷射出来的不同成分组成。
天文学家曾普遍认为彗星也如其他行星一样主要靠反射太阳的光线发光，直到19世纪中期，分光镜的更多利用，才让人们意识到除了反射阳光，彗星表面挥发的离子也会在太阳风的作用下自己发光，正是这些离子构成了彗星那条笔直细长的尾巴，称之为“离子尾”。
1531年哈雷彗星回归期间人们总结出了一个规律，那就是彗星的尾巴永远指向背离太阳的一侧。
1866年11月13日到14日，狮子座流星雨大爆发，有天文学家计算出造成这场流星雨的流星微粒的轨道与坦普尔-塔特尔彗星的轨道极其相似。后来又用同样的方法计算出8月英仙座流星雨的流星微粒轨道与斯威夫特-塔特尔彗星的轨道非常一致。这些流星微粒正是来自于彗星那另一条弯曲粗壮的尾巴，称之为“尘埃尾”。这些尘埃微粒遗留在彗星经过的轨道上，每当地球从其中穿过，便会在夜空中形成华丽的流星雨。
1682年的哈雷彗星（刊载于1910年的《科技新时代》 popular science）。
时至现代，射电技术和太空探索给了人们更多探索彗星的可能，可以更加深入地了解彗星内部的秘密和演化的历程，甚至从其上取得样品带回地球。最新发现甚至暗示生命最早的起源也与彗星有关，彗星把必要的元素和物质带到了地球上，才让生命的种子得以生根发芽。
1875年吉勒明出版的一 幅多纳提彗星版画，与之 前讲究艺术和美学特征的绘画不同，此时的天体绘画更加客观和精确，离子 尾和尘埃尾被清晰地描绘出来，与其他星座的位置 关系也十分严谨。
2024年7月到9月，c/2023 a3（tsuchinshan-atlas，紫金山-阿特拉斯彗星）和13p/olbers（奥伯斯彗星）两颗彗星即将抵达近日点，虽然观测条件不算完美，但也值得在都市中奔波忙碌的我们仰望夜空，去关注一下远方的事物。还有更多的秘密和未知隐藏在黑暗当中，等待发现。
作者简介 /
冯中，特约撰稿人、展览策划师，策划“三体·引力之外”沉浸式科幻体验、步天歌:星河角落x《中国国家天文》科学艺术展、描绘苍穹：星空影像与古典星图特展、蜉蝣直上:人类飞行梦沉浸式科学艺术展、火星2035沉浸式科学艺术展，策划国家海洋博物馆天文厅、海洋与灾害厅等。
