物理学の解説コラムの目次へ 「3体問題」は,解けないことが証明されている。 これは「可積分系」に関する力学系の問題。 解析力学や数理物理学の中でも,力学系の入門的なトピックだ。(※力学ではなく力学「系」なので注意) (1)なぜ解けないのか? (2)解けないので,かわりにどう対処するか? (3)三体問題をちゃんと理解するためには (1)なぜ解けないのか? 一言で言うと,「第一積分」が足りないので解けない。 運動方程式を積分すると,「積分結果=定数」のように,保存する物理量を見つけられる。 しかし三体問題は,この保存量の数が足りないのである。 このような系は,積分で解を求められない系なので,非可積分系と呼ばれる。 変数の数が足りない,だから積分できない。 これが,三体問題の解けない理由の説明だ。 その事実を証明したのはポアンカレであり, 力学系の専門用語を使って述べると 「近可積分系は,一般に