《三体》中的三体星系

刘慈欣写的科幻小说《三体》最近很火爆，我们生活的太阳系是由一颗恒星组成的星系而三体人所在的星系是有由三颗恒星组成的星系，这也注定了两个星系的差别会十分巨大，因为要养四的运转是规律的，有着规律的昼夜，规律的四季，而三体星系的运转是完全随机的，那么生活在这个星系上的生物将面临日夜颠倒温度剧变的严酷的生存环境。三体人在这种环境下开始全力向外太空寻找一个适宜生存的栖息之所最后将目标锁定了太阳系，由此产生和人类所在的太阳系之间的一系列故事。我觉得很不错的一点是刘慈欣的硬科幻小说《三体》使很多读者对天体力学产生了浓厚的兴趣。

实际上三体星系在宇宙中是真实存在的三体问题(three-body problem)最简单的一个例子就是太阳系中太阳、地球和月球的运动。在浩瀚的宇宙中，星球的大小可以忽略不计，所以我们可以把它们看成质点。如果不受太阳系其他星球的影响，那么它们的运动就只是在引力的作用下产生的，所以我们就可以把它们的运动看成一个三体问题。三体问题也是我们物理天体力学中的基本力学模型。它是指三个质量、初始位置和初始速度都是任意的可视为质点的天体，在相互之间万有引力的作用下的运动规律问题。现在已知，三体问题不能精确求解，即无法预测所有三体问题的数学情景，只有几种特殊情况已研究。目前已发现多种特殊三体模型有周期性规律。这里我们们简单的介绍一下
"欧拉—拉格朗日"族特解 ①：三体运行中最简单的形式就是三星成一直线，边上两颗星质量相等

"8"字族特解：1993年，美国数学家、物理学家克里斯·摩尔发现一种奇特现象——特解中3个天体的运动似在一条“8”字形的轨道上互相追逐。