近 350 年前，牛頓發(fā)現了描述物體運動(dòng)的三大定律，其中第三定律是“作用力與反作用力大小相等，方向相反”。

　　牛頓運動(dòng)定律為我們理解太陽(yáng)系的運行，以及物體與作用于物體的力之間的關(guān)系奠定了基礎。牛頓運動(dòng)定律的重要意義自不必說(shuō)，但也制造了一個(gè)近 350 年來(lái)一直困擾科學(xué)家的難題：三體問(wèn)題。

　　在利用運動(dòng)定律描述地球圍繞太陽(yáng)運行的問(wèn)題后，牛頓斷定，它們也能幫助人們理解考慮第三個(gè)天體——例如月球——加入后地球圍繞太陽(yáng)運行的問(wèn)題。但實(shí)際上，解三體方程的難度要大得多。

利用普通的數學(xué)知識計算三體系統的運動(dòng)狀態(tài)是不可能的

　　當2(或 3 個(gè))不同大小和距離的天體圍繞一個(gè)中心點(diǎn)運行時(shí)，利用牛頓運動(dòng)定律計算它們的運動(dòng)狀態(tài)可謂輕而易舉。但是，如果 3 個(gè)天體尺寸以及與中心點(diǎn)的距離接近時(shí)，它們之間的相互作用力會(huì )發(fā)生變化，系統會(huì )陷入混亂，利用普通的數學(xué)知識計算各天體的運動(dòng)狀態(tài)是不可能的。

　　由以色列希伯來(lái)大學(xué)拉卡物理學(xué)院天體物理學(xué)家尼古拉斯·斯通(Nicholas Stone)領(lǐng)銜的一個(gè)國際研究團隊，在解決這一難題方面邁出了一大步。他們的研究論文發(fā)表在最新一期《自然》雜志上。

領(lǐng)銜破解三體系統難題的以色列希伯來(lái)大學(xué)拉卡物理學(xué)院天體物理學(xué)家尼古拉斯·斯通

　　斯通和智利康塞普希翁大學(xué)(La Universidad de Concepción)充分利用了過(guò)去 2 個(gè)世紀的相關(guān)研究成果，特別是“不穩定的三體系統最終會(huì )淘汰一個(gè)物體，形成穩定的二元系統”。這種二元關(guān)系是他們研究的重點(diǎn)。

　　研究團隊沒(méi)有將系統的混亂狀態(tài)看作是障礙，他們利用傳統的數學(xué)運算預測行星的運動(dòng)。斯通說(shuō)，“當我們將我們的預測與它們實(shí)際運動(dòng)狀態(tài)的計算機模型進(jìn)行比較時(shí)，我們發(fā)現我們的預測精度相當高。”

　　盡管研究團隊強調他們的研究成果并非是三體問(wèn)題精確的解決方案，他們的成果還是非常有用的，使得物理學(xué)家能對復雜的物理過(guò)程進(jìn)行可視化處理。

　　斯通解釋說(shuō)，“以三個(gè)黑洞圍繞另外一個(gè)黑洞運行為例，它們的軌道將是不穩定的——即使是在一個(gè)黑洞‘被踢出去時(shí)’也是如此，我們對留下的兩個(gè)黑洞之間的關(guān)系仍然非常感興趣”。對于我們理解不穩定三體系統中幸存者在新形成的穩定系統中的行為，預測新軌道的能力至關(guān)重要。
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