三体问题为什么解不了？太阳系也是N体系统，为何没崩溃？

天体之间具有相互的引力作用，所以两个天体会以某种稳定的轨迹彼此绕行。

但如果天体的数量增加到三个，运动就会变得不可预测，甚至崩溃，这就是三体问题。从理论上来讲，天体的数量越多，运动就越复杂，不稳定性就越大，而我们所在的太阳系显然就是一个N体系统，为什么却能够长期稳定存在呢？要了解三体问题或N体问题，首先我们要从二体问题开始。为什么两个天体会在相互的引力作用下进行某种运动呢？这是因为每个天体都具有万有引力，而万有引力会产生加速度，加速度会引起速度的变化，而速度的变化会影响位置的变化，而新的位置又会产生新的万有引力。于是在这种不断的变化过程中，天体便动了起来。

当参与相互作用的天体只有两个时，问题是比较简单的，两个天体会在彼此引力的作用下沿着椭圆轨道运动。

至于轨道的具体形状，则与两个天体的质量和运动速度有关。比如在太阳系中，太阳的质量巨大，其它天体的质量相对十分微小，所以太阳几乎是不动的，而其它天体都围绕太阳运动。再比如，当有一艘飞船以第一宇宙速度围绕地球飞行时，它的轨道是圆形的，随着速度的增加，轨道会变成椭圆，当速度达到第二宇宙速度，则会以抛物线的轨迹离开地球。

在数学层面，二体问题是非常简单的，它拥有解析解，也就是可以将两个天体的位置和速度写成时间函数，通过方程可以准确计算出两个天体在不同时间所处的位置。

但是当天体的数量来到三个时，问题一下子就变得复杂了，三个天体中的任何一个只要出现微小的变化，都会给整个系统带来翻天覆地的改变。

三体问题是因为太复杂，所以不好求解，还是根本无法求解呢？

以目前来看，是根本无法求解的。为什么这么说呢？我们处于三维空间之中，所以每个天体的位置都存在三个坐标，而天体本身是运动的，所以还存在着三个动量坐标，也就是说每个天体拥有6个变量，那么三个天体加在一起就有18个变量。所以要想求解，就必须要用18个独立方程。在物理学上，要求解就必须要寻找守恒量，而目前人类在宇宙中发现的守恒量只有10个，比如能量守恒、质量守恒、角动量守恒等等。

三体问题中涉及18个变量，但只有10个方程，所以是不可能求解的，这就是三体问题不存在解析解的根本原因。

普通的三体问题虽然无法求解，但是对于一些限制性的三体问题而言，还是存在着周期性的解，比如当有两个质量较大的天体和一个质量非常微小的天体组成的三体系统，就存在周期性的解，而这个周期性的解就被称为“拉格朗日点”。在拉格朗日点上，质量微小的天体可以跟随大质量的天体一起稳定运动。

比如地球和太阳之间就存在着五个拉格朗日点，我国发射的鹊桥中继卫星就在其中的一个拉格朗日点上，所以可以跟随地球一起稳定围绕太阳运行。

既然三体系统如此不稳定，为什么太阳系这个N体系统可以长期稳定存在呢？这个问题目前还没有完全搞清楚，但有一点是肯定的，太阳系这个N体系统也存在着一个崩溃的时间，牛顿曾经很想计算出这个时间，他认为如果在这个时间点上，太阳系没有崩溃，那么就说明太阳系受到了某种超自然力量扰动，只可惜，至今也没人能够计算出这个崩溃的时间。