参照系canzhaoxi

为确定某物体的位置和描述其运动而选作标准的另一个不变形的物体或相对位置保持不变的物体系。参照系可以任意选择，对同一物体的运动选取的参照系不同，对它的描述一般也不一样。究竟选取哪个物体为参照系，要根据实际情况决定。例如，当火箭从地球表面起飞时，宜用地球做参照系；当航天器成为绕太阳运动的人造行星时，宜用太阳做参照系。一切力学现象只能相对于所选定的参照系进行观察、描述和研究。不选定参照系，谈论物体的运动等问题是无意义的。一般约定，在研究物体的运动状态时，如无特别声明，则均以地球作为参照系。参照系分为惯性参照系和非惯性参照系。对惯性定律成立的参照系称为惯性参照系，简称惯性系。相对于一个惯性系做匀速直线运动的参照系也是惯性系。牛顿第二定律的实验是在惯性系中进行的，所以牛顿第二定律只适用于惯性系。一个参照系是否为惯性系要依靠观测和实验来判断，并且取决于实验能以多大的精度去测出这个参照系的微小加速度效应。地球表面一点由于自转产生的向心加速度很小，赤道上一点近似为3.4×10-²米/秒²，地球绕太阳公转的向心加速度为6×10^-3米/秒²，所以在一般的工程力学中，地球是近似性很好，足够精确的惯性参照系。但对于分析与地球自转有关的力学现象（例如傅科摆实验）时，地球就不能再看成惯性系了。太阳参照系则是更为精确的惯性系。太阳参照系是以太阳中心为原点，以指向三个固定恒星为坐标轴所建立起来的参照系。太阳绕银河系中心转动的向心加速度约为3×1^0-10米/秒²，因此太阳参照系也只是精确度更高的惯性系，银河参照系比太阳参照系近似程度又更高。在经典力学范围之内，惯性系之间的时空坐标符合伽利略变换。在考虑相对论效应时，惯性系之间的时空坐标符合洛伦兹变换。相对惯性系做加速运动或转动的参照系称为非惯性参照系，简称非惯性系。在非惯性系中，牛顿运动定律不成立。