科学家回信|闫聪 ：三体问题不能简化为“1 2”运动

编者按：2023年5月起，“学习强国”学习平台与中国科学报社联合发起“科学家回信”活动，邀请广大读者向自己心中向往尊敬的科学家、科技工作者提问、留言。活动启动后，“学习强国”“科学网App”收到了读者的踊跃留言。我们精选了读者小黑饼干的提问，请中国科学院力学研究所宽域飞行工程科学与应用中心主任闫聪发出第九十四期手书回信。

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读者蔡文超：科学家您好，最近看了《三体》，了解了一些三体运动。但是想不明白，为什么三个质点的运动，不能看成，一个质点与另外两个质点的组合体运动。

闫聪：三体问题是一个复杂的动力学问题，涉及三个质点在相互引力作用下的运动。你提到将一个质点与另外两个质点的组合体看成一个新的整体来简化问题的想法，在理论上是可行的，但实际上这种做法并不能简化三体问题的复杂性。

如果看成一个质点与一个包含两个质点的组合体运动，由于组合体中的两个质点有相对运动，这时候组合体的质心变化除了跟第三个质点有关，还跟组合体内部两个质点有关，因此依然涉及两个变量。这与以三体中其中一个质点为参考系，观察另外两个质点的运动（这同样涉及两个变化量）在本质上是相同的。