天體之間具有相互的引力作用，所以兩個天體會以某種穩(wěn)定的軌跡彼此繞行。
但如果天體的數(shù)量增加到三個，運(yùn)動就會變得不可預(yù)測，甚至崩潰，這就是三體問題。從理論上來講，天體的數(shù)量越多，運(yùn)動就越復(fù)雜，不穩(wěn)定性就越大，而我們所在的太陽系顯然就是一個N體系統(tǒng)，為什么卻能夠長期穩(wěn)定存在呢？要了解三體問題或N體問題，首先我們要從二體問題開始。為什么兩個天體會在相互的引力作用下進(jìn)行某種運(yùn)動呢？這是因?yàn)槊總€天體都具有萬有引力，而萬有引力會產(chǎn)生加速度，加速度會引起速度的變化，而速度的變化會影響位置的變化，而新的位置又會產(chǎn)生新的萬有引力。于是在這種不斷的變化過程中，天體便動了起來。
當(dāng)參與相互作用的天體只有兩個時，問題是比較簡單的，兩個天體會在彼此引力的作用下沿著橢圓軌道運(yùn)動。
至于軌道的具體形狀，則與兩個天體的質(zhì)量和運(yùn)動速度有關(guān)。比如在太陽系中，太陽的質(zhì)量巨大，其它天體的質(zhì)量相對十分微小，所以太陽幾乎是不動的，而其它天體都圍繞太陽運(yùn)動。再比如，當(dāng)有一艘飛船以第一宇宙速度圍繞地球飛行時，它的軌道是圓形的，隨著速度的增加，軌道會變成橢圓，當(dāng)速度達(dá)到第二宇宙速度，則會以拋物線的軌跡離開地球。
在數(shù)學(xué)層面，二體問題是非常簡單的，它擁有解析解，也就是可以將兩個天體的位置和速度寫成時間函數(shù)，通過方程可以準(zhǔn)確計(jì)算出兩個天體在不同時間所處的位置。
但是當(dāng)天體的數(shù)量來到三個時，問題一下子就變得復(fù)雜了，三個天體中的任何一個只要出現(xiàn)微小的變化，都會給整個系統(tǒng)帶來翻天覆地的改變。
三體問題是因?yàn)樘珡?fù)雜，所以不好求解，還是根本無法求解呢？
以目前來看，是根本無法求解的。為什么這么說呢？我們處于三維空間之中，所以每個天體的位置都存在三個坐標(biāo)，而天體本身是運(yùn)動的，所以還存在著三個動量坐標(biāo)，也就是說每個天體擁有6個變量，那么三個天體加在一起就有18個變量。所以要想求解，就必須要用18個獨(dú)立方程。在物理學(xué)上，要求解就必須要尋找守恒量，而目前人類在宇宙中發(fā)現(xiàn)的守恒量只有10個，比如能量守恒、質(zhì)量守恒、角動量守恒等等。
三體問題中涉及18個變量，但只有10個方程，所以是不可能求解的，這就是三體問題不存在解析解的根本原因。
普通的三體問題雖然無法求解，但是對于一些限制性的三體問題而言，還是存在著周期性的解，比如當(dāng)有兩個質(zhì)量較大的天體和一個質(zhì)量非常微小的天體組成的三體系統(tǒng)，就存在周期性的解，而這個周期性的解就被稱為“拉格朗日點(diǎn)”。在拉格朗日點(diǎn)上，質(zhì)量微小的天體可以跟隨大質(zhì)量的天體一起穩(wěn)定運(yùn)動。
比如地球和太陽之間就存在著五個拉格朗日點(diǎn)，我國發(fā)射的鵲橋中繼衛(wèi)星就在其中的一個拉格朗日點(diǎn)上，所以可以跟隨地球一起穩(wěn)定圍繞太陽運(yùn)行。
既然三體系統(tǒng)如此不穩(wěn)定，為什么太陽系這個N體系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定存在呢？這個問題目前還沒有完全搞清楚，但有一點(diǎn)是肯定的，太陽系這個N體系統(tǒng)也存在著一個崩潰的時間，牛頓曾經(jīng)很想計(jì)算出這個時間，他認(rèn)為如果在這個時間點(diǎn)上，太陽系沒有崩潰，那么就說明太陽系受到了某種超自然力量擾動，只可惜，至今也沒人能夠計(jì)算出這個崩潰的時間。
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