N体问题

1885年瑞典国王奥斯卡二世悬赏一大笔钱，他希望科学家能证明太阳系的稳定性，这个问题就是N体问题。N表示星体数目，最简单的情况就是N取2，那早已被牛顿的开普勒解决。


法国数学家彭加莱参与了这个学术探究。经过整整三年努力，N体问题依旧无法被彻底解决。我们常说三体问题无解，准确的来说是无解析解。三体问题没有规律性的答案，不能用解析式表达出来。只能算数值解，没办法算出精确值。然而对于三体问题的数值解，时间会无线的放大初始的微小误差因此数值法几乎没有办法预测当时间趋于无穷时，三体轨道的最终命运。也就是说，我们无法预测某一个星体长时间的运动轨迹。


1895年，保罗.潘勒韦在一次讲座中提出一个猜想:在几个星体通过万有引力相互作用下，可能出现的一种情况，那就是其中某个星体有可能在有限时间内被其它星体甩到无限远的地方去。那为什么一个星体可以被别的星体排挤呢？这与N体问题中复杂的引力有关。这些星体存在万有引力，表面上看，引力让星体相互吸引。就像荡秋千一样，如果秋千的摆长是周期性变化的，秋千可能越荡越高，最后荡秋千的人会飞出来。同样的，如果某个星体速度很快，而且在运动过程中被复杂的引力场一次次加速，那么它就可能被甩到无限远。
直到1996年来自中国的数学家夏志宏证明了至少5颗星体存在的情况下潘勒韦猜想是成立的。
把太阳系和三体问题进行对比，不难发现，太阳系的运动情况比三体问题复杂得多。就算忽略掉太阳系中所以卫星、小行星、矮行星、彗星以及星际尘埃，也有一颗恒心，八大行星。是一个九体系统。


著名的KAM理论证明了九体问题，三体问题不是可积系统，没办法通过方程求出最终值。因此，如果空间三体问题研制成功，可能会在未来给人类航天技术带来革命性的飞跃。

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自己写的吗？前边挺好的，最后一句有点掉眼镜，啥叫空间三体问题研制成功？

                               
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nitricoxider 发表于 2022-04-12 13:58
自己写的吗？前边挺好的，最后一句有点掉眼镜，啥叫空间三体问题研制成功？

字打错了，不是研制是研究。
拉格朗日在“平面限制三体问题”条件下找到五个特解。也就是著名的拉格朗日点。拉格朗日点在深空探测中有利于科学观测

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