這段時間《三體》電視劇在網(wǎng)上大火，無論是看過原著的還是對科幻不怎么感冒的，都在跟著追。故事里的各種概念也開始迅速破圈，從科幻愛好者走向普通大眾。
這里面最重要也是最基本的一個概念就是這部劇的名字 —— 三體。很多人一開始弄不清“三體”是啥意思，具體指什么。其實英文版的名字更直白一些 —— 三體問題（The Three-Body Problem）。
三體問題通常說的是天體力學(xué)中的一個物理問題，指的是由三個質(zhì)點在引力作用下的力學(xué)關(guān)系，對應(yīng)到故事中就是那三顆運動毫無規(guī)律的恒星。
劇中通過一款“三體游戲”向我們展示了三顆無規(guī)律的恒星是如何帶來災(zāi)難的，這款游戲同時作為人類解開三體之謎的線索貫穿始終。游戲前期的主線任務(wù)就是通過各種方式嘗試找到三顆恒星的運行規(guī)律（也就是解決三體問題）。
但是我們知道，三體問題其實是不可解的，你沒辦法得到一個完美的答案，它不存在解析解。就是說就算你寫得出公式，也算不出精確解，而且結(jié)果的誤差會隨時間跨度的增加指數(shù)級變大。
因為三體問題是一個對初值很敏感的混沌系統(tǒng)，類似蝴蝶效應(yīng)。只要開始時候某個數(shù)值變化了一丁點兒（比如計算精度導(dǎo)致的誤差），經(jīng)過一定時間積累后這個變化會迅速放大，最終結(jié)果也是天差地別。所謂“差之毫厘，謬以千里”。
關(guān)于三體問題不可解這點，隨著游戲的劇情推進，劇中也向觀眾做了說明。
那既然三體問題不可解，為什么還要費盡心思地去研究它呢？
首先從劇中的角度來說，像申玉菲這種 ETO（地球三體組織）里的拯救派，他們是希望通過解決三體問題從而拯救三體文明。
另一種人就是像申玉菲老公魏成那樣的數(shù)學(xué)家，他們在解決三體問題這件事上，可以看做是數(shù)學(xué)家的一種執(zhí)著，一種對待難題發(fā)自內(nèi)心渴望解決的癡迷。
其實三體問題雖然沒有解析解，但是它是有數(shù)值解的，就是你可以針對性的給幾個數(shù)，然后算出一個解。由于計算上存在不可避免的誤差和精度問題，所以我們只能獲得一定時間內(nèi)的不那么精確的結(jié)果。這種方法雖然沒那么精確，獲得的預(yù)測結(jié)果也只是短期內(nèi)的，但是你可以通過不斷地收集新數(shù)據(jù)來對結(jié)果進行修正。所以理論上來說，以三體人的能力搞個“天氣預(yù)報”應(yīng)該不是問題。
但是劇中也說了，三體世界的那個星球是先前 12 顆行星的最后一顆，它將在 150~200 萬年后和那 11 顆行星一樣被恒星吞噬。所以對三體人來說，三體問題有沒有解已經(jīng)不那么重要了。畢竟無論是數(shù)值解還是解析解，都改變不了行星被恒星吞噬的命運。
說完了劇中的原因，我們再從現(xiàn)實角度來看看。
現(xiàn)實中的三體問題最早是牛頓于 1687 年首次提出，雖然后來問題經(jīng)過了一次又一次的簡化，但這一難題還是困擾了包括歐拉、龐加萊、希爾伯特等在內(nèi)的每一代數(shù)學(xué)大師。
其中龐加萊率先意識到了對于一般性的三體問題它往往是混沌的，借此混沌理論還成為了后來數(shù)學(xué)領(lǐng)域的一個新分支?？梢哉f對三體問題的研究，直接促使了數(shù)學(xué)這個學(xué)科的發(fā)展。
研究三體問題不僅僅有理論意義，在應(yīng)用上它也展現(xiàn)出了實用意義。
雖然大部分三體情況都是混亂的，沒辦法準確預(yù)測，但是一些有規(guī)律的特殊情況也是存在的。
比如對于相同質(zhì)量的三個點，其中一個位于中心，另外兩個左右對稱分布在兩邊，只要它倆同步圍繞中心做圓周運動，那么這個系統(tǒng)就是有規(guī)律且穩(wěn)定的。
同理，也可以讓三個點位于等邊三角形的三個頂點，然后一起圍繞中心旋轉(zhuǎn)。
甚至于再復(fù)雜的還有這種八字形的運行方式等等。
研究這些特殊情況有什么用呢？
還記得之前發(fā)射的韋伯望遠鏡么，它目前運行在日地拉格朗日 L2 點附近。太陽、地球、韋伯，這三者組成的就是一個三體系統(tǒng)。由于航天器的質(zhì)量遠小于其他兩個天體，且它們?nèi)齻€又處于同一平面，所以這種情況被稱為“限制性三體問題”。
除了 L2 點，更靠近太陽的 L1 點常被用來放置太陽探測器。未來，我國的太陽探測器還將利用到 L4 和 L5 點，以便更好地對太陽風(fēng)暴的傳播情況進行觀測。
除了日地拉格朗日點，地月拉格朗日點也是一些航天器的常駐地。比如用于地月實時通訊的“鵲橋號”中繼衛(wèi)星，它就運行在地月拉格朗日 L2 點附近。
由此可見，如果沒有拉格朗日等人當年在該問題上的研究，我們對太空的探索也無法取得今天的成就。
有時候一道題有沒有解并不重要，重要的是尋找答案的過程以及面對它的勇氣。就像一次次面對三日凌空的三體人，明知無能為力，但還是堅持不懈拒絕躺平，因為“為自己尋找出路”是每一個文明得以延續(xù)和發(fā)展的底層邏輯。就像明知被視為蟲子的我們無法阻止三體人降臨，但是求生的信念使我們依然堅定 ——“蟲子從來就沒有被真正戰(zhàn)勝過”。
本文來自微信公眾號：Linvo 說宇宙 （ID：linvo001），作者：Linvo
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