Das Dreikörperproblem ist eine Herausforderung für Astronomie und Mathematik, bei der es darum geht, die Bewegungen dreier Himmelskörper unter dem Einfluss ihrer gegenseitigen Gravitationskräfte vorherzusagen. Die Bedeutung des Dreikörperproblems reicht weit in die Vergangenheit zurück, als das Verständnis der Himmelsbewegungen für Kalender, Landwirtschaft und religiöse Zwecke entscheidend war. Erst mit der Entwicklung der Keplerschen Gesetze und der Newtonschen Gravitationstheorie rückte das Problem in den Mittelpunkt des wissenschaftlichen Interesses.
Im Vergleich zum Dreikörperproblem ist das Zweikörperproblem – die Wechselwirkung zwischen zwei Himmelskörpern wie einem Planeten und einem Stern – relativ einfach zu lösen. Die Keplerschen Gesetze und die Newtonsche Gravitationstheorie liefern dafür genaue Vorhersagen. Das Hinzufügen eines dritten Körpers führt jedoch zu einer enormen Komplexität. Durch die gegenseitige Beeinflussung der Körper entsteht eine Situation, die mathematisch schwer zu lösen ist. Schon kleine Veränderungen in der Position eines Körpers können zu signifikanten und unvorhersehbaren Veränderungen im Gesamtsystem führen.
Im Laufe der Jahrhunderte haben zahlreiche Wissenschaftler versucht, das Dreikörperproblem zu lösen. Die Arbeiten von Henri Poincaré im 19. Jahrhundert, die eigentlich auf eine Lösung abzielten, führten stattdessen zur Entwicklung der Chaostheorie und zeigten, dass das Problem im klassischen Sinne unlösbar ist. Karl Frithiof Sundman fand 1912 eine theoretische Lösung in Form einer unendlichen Reihe. Diese Lösung ist jedoch in der Praxis kaum anwendbar, da sie unvorstellbar viele Berechnungen erfordert und Kollisionen zwischen Himmelskörpern ausschließt.
Heutzutage verwenden Astronomen Computersimulationen, um die Bewegungen in Mehrkörpersystemen zu modellieren. Diese Ansätze liefern zwar keine exakten Lösungen, sind aber für praktische Zwecke ausreichend genau. Es gibt auch „eingeschränkte Dreikörperprobleme“, bei denen bestimmte Vereinfachungen gemacht werden, um praktikable Lösungen zu finden. Ein Beispiel hierfür sind die Lagrangepunkte, die stabile Punkte in einem Dreikörpersystem darstellen.
