馬王堆漢墓遺址的帛書中記載的形態各異的彗星。
「秋七月，有星孛入於北斗。」——《春秋》。
星孛，是中國古代對彗星的稱呼，因為彗星在天空中出現時往往拖着一條長長的尾巴，中國民間又有「掃把星」這一說法。提起彗星，很多人會想起哈雷彗星，這是第一顆被證實的會周期性回歸的彗星，每次回歸時又均能被肉眼所見，回歸周期76年又幾乎與人的一生接近等等，因為這些機緣巧合的關係，讓哈雷彗星廣為人知。《春秋》中記錄的這次星孛，也正是哈雷彗星。
/ 古代文明與彗星的邂逅
除了《春秋》，在中國古代歷朝歷代的史書中也曾出現過許多關於彗星的記載，如《史記》中有記載秦始皇征戰六國的過程中就出現過「彗出東井」這一天文現象，在《淮南子》中也有「武王伐紂……彗星出，而授殷人其柄」。
彗星的出現通常被視為一種重要的天文現象，與國家的興衰、君主的德行、自然災害以及社會事件緊密相關，可能是戰爭、疾病、自然災害或王朝更迭等重大事件的預兆或警示，因而特別受到古人的重視。雖然古代的中國未能深入探究彗星的真實成因，但觀測記錄的完備與精確程度仍是任何一個古代文明無法企及的，這為後世研究彗星積累了豐富的原始資料。
前240年，《史記·始皇本紀》記載有「始皇七年，彗星先出東方，見北方；五月見西方，十六日」。
古代西方對彗星的理解除了占卜含義，還體現在哲學解釋方面。畢達哥拉斯認為彗星也許類似於某種行星，但它更加遙遠。不過在古希臘的各種精妙的地心說模型中，都沒有給彗星留下一個合理的位置，因此亞里士多德曾認為彗星可能是某種氣元素，是地面熱的氣升到空中點燃形成的。這種地心說體系下對彗星的亞里士多德式解釋，直到16世紀之前都從未受到過嚴峻的挑戰。
1531年的木刻，刻畫了當年出現的一顆彗星（後證實為哈雷彗星），並且是在亞里士多德的宇宙體系中。
在那個沒有完備的數學和力學知識的時代，地球與彗星的每次邂逅，都預示着某個帝國的興衰或某位皇帝的德行，也讓無數試圖解釋宇宙的哲學先賢們無比困惑。在彗星的秘密被真正揭開之前，這些預兆和困惑與人類相伴了上千年之久。
1066年聖誕節，英格蘭被諾曼底公爵威廉一世徹底征服，這年的春天曾有一顆彗星（後證實為哈雷彗星）出現在英格蘭上空，並被繪製成圖案編織在了巴耶掛毯上。場景左側，眾人驚異地對天上的彗星指指點點，右側的英格蘭國王哈羅德二世正被人告知此乃不祥之兆。
/ 科學革命與彗星的秘密
在肉眼觀測的古代，無論是東方還是西方，天文學家（或者說占星師）看到彗星首先想到的是占卜意義，對彗星的觀察都是記錄和解讀大於探索和理解，直到行星運動定律的發現和望遠鏡的發明，這種局面才開始轉變。
16世紀末，哥白尼日爾心說體系逐漸被世人熟知，丹麥天文學家第谷在積累了大量精確的觀測數據後，也主張彗星應當位於行星之上，尤其是1577年大彗星竟然可以暢通無阻地通行於各大行星之間，這是對一千多來的亞里士多德式彗星解釋的極大挑戰。他的搭檔開普勒更是基於第谷的數據，總結出了行星運動的三大定律，確立了日心說在天文學上的合理地位。雖然開普勒對彗星沒有多少直接的研究，剛提出行星運動定律時也不確定是否適用於彗星，但其橢圓形的行星繞日運動為後續的天文學家們研究彗星的軌道提供了重要的理論基礎。
1577大彗星出現期間，第谷和其他歐洲天文學家們聯合測量過彗星的位置，發現不同地區的人與它的距離都是一樣的，說明彗星一定非常遙遠，遠在地球之外，亞里士多德式解釋不攻自破。
開普勒雖然發現了行星如何運動，但當時沒人知道行星為什麼運動。站在前人的肩膀上總結規律發現真理是科學發展的一個重要方法，牛頓就是站在了開普勒、伽利略等人的肩膀上，一步步接近了宇宙運行的真相。
第谷在他的宇宙模型中為1577大彗星安放的位置，拖着小尾巴的彗星圍繞太陽運行，太陽帶着它和水星、金星一起圍繞地球運行。
我們現在知道，當某顆彗星逐漸靠近太陽時，有時會短暫隱沒於強烈的光芒之下，然後再從另一側沿相反方向重現於天空。但在牛頓時代及之前，人們往往認為這前後兩次出現的是兩顆不同的彗星，1680年就曾出現過這樣的情況，但當時格林尼治天文台的皇家天文學家弗拉姆斯蒂德卻認為，前後兩次出現的其實是同一顆彗星，並解釋說彗星在靠近太陽的過程中，兩者之間的關係從吸引變成了排斥，這才導致彗星朝反方向運動。他把這一理論和觀測數據統統告訴了牛頓，牛頓卻因此有了另一種想法，他結合此前伽利略關於運動物體慣性的描述和開普勒行星運動定律，認為彗星也在圍繞太陽運行，先是靠近太陽，在最接近太陽時做出一個「急轉彎」，再逐漸遠離太陽。
牛頓在其《原理》中繪製的1680大彗星軌道。
隨後的幾年，牛頓沿着這個方向深入思考，直到1684年，年輕的天文學家哈雷登門拜訪，詢問了這樣一個問題：如果太陽對行星存在引力並且與距離的平方成反比，那麼行星的軌道應該是什麼樣的？牛頓的回答讓哈雷瞠目結舌——是橢圓——正如開普勒所說。
1727年的一張太陽系星圖，左側軌道非常扁的就是1680大彗星（雖然太陽系疆域還止步於土星軌道，但已經比第谷那個時代的宇宙合理多了）。
三年後，牛頓的《自然哲學的數學原理》在哈雷的全額資助下正式出版，即將統治經典物理兩百多年的力學三定律和萬有引力定律赫然在列。對彗星的研究間接促成了牛頓發現萬有引力，更讓世人意識到，無論質量多渺小，距離多遙遠，世間的萬事萬物均存在着對彼此的吸引。
/ 啟蒙時代與彗星的研究
牛頓在他的《原理》中表明，彗星的軌道雖然大不相同於行星近似正圓的橢圓軌道，但其運動規律和動力是相同的，只不過彗星的軌道被拉伸得又長又扁，甚至可能是拋物線或雙曲線。如果彗星與行星的運動本質相同，那麼是否也存在着以橢圓軌道運行、周期性出現的彗星呢？
第一個詳細調查此事的正是比牛頓年輕14歲的埃德蒙·哈雷。他查閱了大量歷史上彗星的觀測數據，並且立刻鎖定了一位最佳候選者。哈雷發現，出現在1531年、1607年和1682年的三顆彗星的軌道特徵極其相似，哈雷堅信，它們其實是出現在不同時期的同一顆彗星，並且預測下一次出現將在1758年底或1759年初。
哈雷用於對比24顆彗星軌道參數的表格。
哈雷做出這個預測時是在1695年，那時的他39歲，距離回歸還有63年。1705年，哈雷出版了《彗星天文學》，匯總了1337—1698年出現的24顆彗星的運行軌道。
1716年，哈雷為年輕一代天文學家設計了觀測下一次金星凌日的新方法，希望以此測量出太陽系的真實大小。他深知自己無緣目睹下次金星凌日，就像有生之年再也見不到自己預測的那顆彗星。
1742年，哈雷離世，1758年聖誕節，他預言的那顆彗星如約而至。
1531年的哈雷彗星。
這顆彗星不僅揭開了彗星運行的神秘面紗，還以此證實了牛頓力學的合理可靠。為了紀念哈雷在這一過程中的貢獻，這顆彗星被命名為哈雷彗星。在如今國際天文學聯合會公布的包含數千顆人類已知彗星的彗星總表中位列第一，正式編號「1p/halley」。
/ 現代天文學與彗星的深入探索
望遠鏡的發明與行星運動定律的發現在年代上幾乎重合，這也許是個巧合，但作為一種觀測手段的分水嶺，讓人類對天體的研究，尤其是對太陽系天體的研究，呈現出一種驚人形似的脈絡。
就如同對火星的觀測研究史一樣，在望遠鏡誕生之前，人們關注的焦點都在如何解釋火星那詭異的逆行上；在有瞭望遠鏡之後，人們的關注點則轉移到了火星的實體由什麼組成、火星上都有什麼這類問題上。
彗星的觀測史也大致如此，在望遠鏡大量應用於天文觀測，尤其是光譜分析後，人們逐漸發現了彗星的內部結構和組成成分。歷史上大彗星出現時，往往會伴隨一條筆直細長的尾巴並背向太陽的方向伸展，還有一條略微彎曲且粗壯的尾巴。它們的成分一直以來都是個謎團，1812年，天文學家奧伯斯曾經猜測它們可能由彗星噴射出來的不同成分組成。
天文學家曾普遍認為彗星也如其他行星一樣主要靠反射太陽的光線發光，直到19世紀中期，分光鏡的更多利用，才讓人們意識到除了反射陽光，彗星表面揮發的離子也會在太陽風的作用下自己發光，正是這些離子構成了彗星那條筆直細長的尾巴，稱之為「離子尾」。
1531年哈雷彗星回歸期間人們總結出了一個規律，那就是彗星的尾巴永遠指向背離太陽的一側。
1866年11月13日到14日，獅子座流星雨大爆發，有天文學家計算出造成這場流星雨的流星微粒的軌道與坦普爾-塔特爾彗星的軌道極其相似。後來又用同樣的方法計算出8月英仙座流星雨的流星微粒軌道與斯威夫特-塔特爾彗星的軌道非常一致。這些流星微粒正是來自於彗星那另一條彎曲粗壯的尾巴，稱之為「塵埃尾」。這些塵埃微粒遺留在彗星經過的軌道上，每當地球從其中穿過，便會在夜空中形成華麗的流星雨。
1682年的哈雷彗星（刊載於1910年的《科技新時代》 popular science）。
時至現代，射電技術和太空探索給了人們更多探索彗星的可能，可以更加深入地了解彗星內部的秘密和演化的歷程，甚至從其上取得樣品帶回地球。最新發現甚至暗示生命最早的起源也與彗星有關，彗星把必要的元素和物質帶到了地球上，才讓生命的種子得以生根發芽。
1875年吉勒明出版的一 幅多納提彗星版畫，與之 前講究藝術和美學特徵的繪畫不同，此時的天體繪畫更加客觀和精確，離子 尾和塵埃尾被清晰地描繪出來，與其他星座的位置 關係也十分嚴謹。
2024年7月到9月，c/2023 a3（tsuchinshan-atlas，紫金山-阿特拉斯彗星）和13p/olbers（奧伯斯彗星）兩顆彗星即將抵達近日點，雖然觀測條件不算完美，但也值得在都市中奔波忙碌的我們仰望夜空，去關注一下遠方的事物。還有更多的秘密和未知隱藏在黑暗當中，等待發現。
作者簡介 /
馮中，特約撰稿人、展覽策劃師，策劃「三體·引力之外」沉浸式科幻體驗、步天歌:星河角落x《中國國家天文》科學藝術展、描繪蒼穹：星空影像與古典星圖特展、蜉蝣直上:人類飛行夢沉浸式科學藝術展、火星2035沉浸式科學藝術展，策劃國家海洋博物館天文廳、海洋與災害廳等。
