三体解决了吗?
三体问题还没有解决。
1889年,著名数学家亨利·庞加莱证明,在一个三体系统中,我们找不到任何公式来准确判断它的未来位置。即使不考虑整个太阳系的复杂性,即使将其简化,三体仍然难以求解。凭借这篇论文,他还获得了瑞典国王赞助的大奖。
许多年来,科学家们一直孜孜不倦地试图简化三体。包括科幻作品,都不可避免的要提到这个问题,比如著名的小说《三体》,也是以它命名的,三体人也为三颗星星的不规则光照所困扰。
三体关联问题
三体的特例:当三个天体之一的质量与另外两个天体的质量相比可以忽略不计时,这样的三体被称为受限三体。一般将这种小质量天体称为无限小质量体,或简称小天体;两个大质量天体称为有限质量体。
如果把一个小天体的质量看作无穷小,那么它对两个有限质量体的引力可以忽略不计,即不影响两个有限质量体的运动。因此,对两个有限质量体运动状态的讨论仍然是两体问题,其轨道是一条聚焦于其质心的圆锥曲线。
根据圆锥曲线的圆、椭圆、抛物线、双曲线四种不同情况,将相应的限制性三体问题分为圆限制性三体、椭圆限制性三体、抛物线限制性三体、双曲限制性三体四种类型。
希尔根据受限制的三体研究月球的运动,忽略了太阳轨道的偏心率、太阳视差和月球轨道的倾角。事实上,这是一份限制三体专机的通告。他得到的周期解是希尔月球运动理论的中轨。
在小行星运动理论中,经常按照椭圆限制三体来讨论。托洛羊群小行星的运动是太阳、木星和小行星组成的椭圆限制性三体的等边三角形解的一个例子。布劳威尔还根据椭圆限制三体讨论了小行星环的间隙。
抛物线限制三体和双曲线限制三体在天体力学中很少使用。人造天体出现后,受限三体有了新的用途,常用于研究月球火箭和星际飞行器运动的简化力学模型。参见月球火箭和星际飞行器的运动理论。