1989年，法國經度局年輕的天文學家雅克·拉斯卡提出了一個震驚天文界的猜想：我們的太陽系必將崩潰。他通過當時運算速度僅有20兆赫茲的計算機模擬了太陽系的未來，結果發現根本無法預測1000萬年後太陽系內各行星的軌迹。無論從哪個角度看，太陽系都不會穩定，一片混沌，行星相互撞擊，生命化爲灰燼。
拉斯卡又用了5年的時間繼續完善他的研究。1994年7月，他發表了一篇著名的論文《太陽系大規模混沌》。這篇論文以其獨特的視角和過硬的學術素質被收錄進互聯網檔案館，然而並沒有引起太多社會上的關注。一千萬年後，甚至上億年之後，跟我們今天的人好像一點關系也沒有。有必要爲那麽遙遠的未來擔心嗎？
然而，人們很快發現了一個細思極恐的悖論：太陽系自分子雲誕生以來已經有45億年了。如果連1億年的穩定都保持不了，太陽系應該早就崩潰了。這個悖論才是真正可怕的地方。難道我們的太陽系真的是宇宙中獨一無二的嗎？我們的太陽系爲什麽它看上去是穩定的？對這個問題的研究要從100多年前說起。
1885年，瑞典和挪威聯合國王奧斯卡二世爲了慶祝60歲的生日，出資舉辦了一場數學競賽。競賽的題目是：假如空間中有n個星球，在牛頓萬有引力的框架下，他們將如何運動？這就是有名的n體問題。這個問題的實質其實就是太陽系的穩定性的問題。也就是說在一百多年前，科學家們開始懷疑太陽系不見得是一個穩定的系統。
研究數學問題通常都是由簡入手，逐漸增加難度。n體問題最簡單的形式是兩體問題，又叫做開普勒問題。也就是空間中只有兩個星球的時候會怎麽樣。
這個問題早在1710年就已經被瑞士的數學家約翰·伯努利解決了。這就是兩體問題的兩個核心方程式。
通過質心方程，可以定義兩個天體間的雅克比坐標。有了兩個天體的初始位置和初始速度，就可以計算出質心在任意時間的位置。通過位移矢量運動方程，可以計算出兩個天體之間的作用力，只是相對未知的函數。因爲兩體問題在現實生活中根本不存在，宇宙中不可能只有兩個星球，或者說在宇宙剛誕生的時候，也就是世界的初始點的時候，只有兩個星球在互相繞著轉，這種情況只能在計算機裏産生。
但是不管怎樣，兩體問題的解決對天體物理的研究是一個跨時代的進步。我們今天發射航天器，探測太陽系內的天體，需要進行一系列複雜的運算。源頭都是來自于對兩體問題的研究。
那麽，兩體以上的問題又是什麽呢？顯而易見，就是三體問題。著名的科幻小說《三體》中，描述的就是這樣一個混沌的世界。在三體人的世界裏，有三顆恒星。這三顆恒星的運行軌道在長期看是不可測的。因此，三體人居住的星球，一會離恒星很近，高溫能把行星的表面烤化；一會又運行離恒星很遠，行星則被極寒凍住。因此，三體人的生活非常痛苦。當他們發現地球是個天堂時，他們決定占領地球。
然而，請大家注意，三體人的世界有三顆恒星和一顆衛星。他們最多只能算四體問題。但是我們的太陽系有八大行星、很多矮行星、衛星和彗星。即便把這些小天體全部去除，太陽系也是一個九體問題。三體姑且都要崩潰，九體爲什麽到現在還沒有崩潰呢？這就是奧斯卡二世出資2,500克朗舉辦數學大賽想要了解的問題。
三年後，數學大賽一共收到了12篇論文。其中有一篇真可謂是皇皇巨著，最終稿總共寫了270頁紙。論文的題目叫做《關于三體問題的動力學方程》，作者是龐加萊。龐加萊是法國人，他對數學、物理和天體力學都做出了巨大的貢獻。他是人類曆史上第一個發現混沌系統的人，比愛因斯坦的工作更早一步，曾經起草過一個狹義相對論的簡略版。如果不是因爲他56歲就去世了，也許相對論就是龐加萊提出的。因爲現代科學分支越來越細，程度也越來越深，一個人深耕一輩子，也只能在一個領域裏成爲專家。像龐加萊這樣橫跨了多個學科，精通數學、物理、天文以及充滿哲學思辨的人，在以後再也不會出現了。所以，他又被稱爲人類曆史上的最後一個全才。
龐加萊在論文中首先說明，相對于二體問題，三體問題只是增加了一個物體，但難度的增加幾乎是無窮大的。三體問題的方程解法異常複雜，不可能得到解的細節，因爲三體問題對初始條件的敏感依賴性，它的解具有不可預測性。所以龐加萊在論文的封頁上題寫了下面這句著名的話：“繁星無法超越”，也就是說，龐加萊認爲以現有的人類知識水平是無法解釋太陽系的穩定問題的。
聽到這裏，大家可能會說，龐加萊幾乎什麽問題也沒解決啊。是的，就是這個沒解決問題的龐加萊拿到了國王發的2500克朗獎金，獲得了數學比賽的大獎。因爲龐加萊太了不起了，雖然沒有解決三體問題，但他憑借著這篇論文和其後發表的三本天文學著作，以一己之力奠定了現代天體力學和動力系統研究的基礎。可以說，龐加萊是開山始祖一般的人物。
正是在龐加萊的影響下，科學家們開始提出了解決三體問題的簡化版——限制性三體問題。什麽叫限制性三體問題呢？就是在三個天體中，有一個天體的質量與其他兩個天體的質量相比小到可以忽略不計。這種三體問題就稱爲限制性三體問題。
我們再拿《三體》這部小說舉例。小說講的三體世界叫半人馬星系，距離地球最近的恒星系，離地球4.24光年。由南門二a、南門二b和比鄰星三顆恒星組成。但是近些年人們發現，半人馬星系的三顆恒星並不是混沌的三體世界，而是一個限制性三體世界。南門二a和南門二b這兩顆恒星相互環繞，它們的質量很大，形成整個星系的中心。第三顆恒星比鄰星則是圍繞著中心旋轉的，所以並不像小說講的那樣會産生混沌。
有趣的是，2016年8月24日，歐洲南方天文台發現了比鄰星的一顆行星，命名爲比鄰星b，而且這顆行星正好處在宜居帶內。當時大家歡呼雀躍，以爲人類找到了第一個太陽系外的可殖民的星球。然而，才過半年多，2017年的3月24日，智利的阿卡塔瑪望遠鏡觀測到比鄰星的亮度在10秒內突然上升了1000倍，這是比鄰星的太陽耀斑大爆發。而比鄰星b所承受的輻射足以摧毀行星表面的所有液態水和大氣，說明比鄰星根本不適合生命生存。人類移民宇宙之路仍然任重道遠。
限制性三體問題還有一個非常重大的應用研究，就是拉格朗日點。拉格朗日點是限制性三體問題的5個特殊點，太陽和地球作爲兩個大天體，在它們周圍會産生5個質心。如果有第三個小天體（比如航天器），質量相對于太陽和地球來說可以忽略不計，它就會因太陽與地球的引力而永遠保持在拉格朗日點裏不動。
當然我們說的都只是一種理想的狀態，因爲太陽系裏還有其他的天體，在三維空間內情況遠比平面計算要複雜得多。但是事實已經證明，衛星在拉格朗日點上只需要很少的動力就可以維持很多年。
美國NASA的威爾金森微波各項異性探測器（WMAP）現在就在地球的拉格朗日2點上工作。因此，三體問題的研究意義重大。從龐加萊著手研究三體問題開始，已經過去了100多年，但人類仍然無法解決這個問題。
1893年，龐加萊加入了法國經度局，參與統一全世界時間標准的工作。100年後，天文學家雅克·拉斯卡也加入了法國經度局，他使用計算機模擬太陽系的運行，繼續研究太陽系的穩定問題。原來這裏面還有傳承的。
現在讓我們回到一開始的問題。如果每1億年太陽系就會産生混沌，那麽45億年裏太陽系應該産生過多次的混沌。我們都知道，距今42.8億年，地球上産生了生命。如果太陽系亂掉了很多次，那麽地球上的生命根本就不會存在。所以理論上太陽系一直是穩定的。40多億年的穩定和1億年就會産生混沌的計算，這個悖論至今仍然無法解釋。
有人嘗試著給出一種說法：太陽系可能並不是一個n體問題，因爲太陽的質量占全太陽系總質量的99.86%。所以太陽系可以看成是一個大天體，與n多可以忽略不計的小天體的問題。因此，太陽系是穩定的。但這些都只是猜想，沒有人能給這個問題做出結論。
2009年6月11日出版的《自然》雜志上刊登了拉斯卡的重磅文章，題爲“水星、火星、金星與地球碰撞軌迹的存在”。拉斯卡宣稱，他用計算機進行了2500多次模擬運算，發現存在著1%的可能性，木星的引力最終會在某一天毀滅地球。也就是說，太陽系到底是不是穩定的，直到今天仍然是個謎。
