黄道坐标系 - 网路之家

    与参考体相固连的整个延伸空间。参考体是用来确定物体的位置和描述它的机械运动而选作标准的另一个物体。为了用数值表达一个物体的位置，可在参考体上设置坐标系，称为参考坐标系。参考系和参考坐标系都可以任意选择，但同一个运动在不同参考系中的表现形式是不同的。通常按照问题的实际情况选取适当的参考体。例如，当火箭从地球表面起飞时，宜用地球做参考体；当航天器成为绕太阳运动的人造行星时，宜用太阳做参考体。由此可见，一切力学现象只能相对于所选定的参考系进行观察、描述和研究。在同一参考系上可有不同的参考坐标系，它们对同一个物体的位置坐标的值虽然不同，但有确定的几何关系联系着。为了能对物体运动作定量描述，常直接引用参考坐标系。    

    按I.牛顿的观点，绝对运动是相对于绝对静止参考系而言的。这就是说，自然界中存在一绝对静止的空间，即绝对空间。根据近代的观点，绝对空间并无客观意义。19世纪的物理学家为了解释J.C.麦克斯韦的电磁理论与牛顿力学中相对性原理的矛盾，曾假设空间充满一种没有质量且不流动的弹性介质「以太」(ether)，电磁波被看成「以太」的振动。相对于「以太」静止的参考系就代表绝对静止的参考系。在此参考系中的电磁现象具有特殊性质，从而导致惯性坐标系对于描述电磁现象是不均等的论点。1887年A.A.迈克耳孙和E.W.莫雷发表的着名的实验结果，表明「以太」效应是不能检测到的。此后其它一些实验也表明不能找到静止参考系。因此，A.爱因斯坦，指出，绝对静止是根本没有的。    

    爱因斯坦在1905年发表的着名论文《论动体的电动力学》中提出了狭义相对论两条基本假设，即相对性原理和光速不变性。这两条假设是狭义相对论的基础，许多牛顿力学所不能解释的现象，可用狭义相对论精确地描述。爱因斯坦的相对性原理指出：包括力学、电动力学、光学等在内的物理学各定律，在所有惯性参考系中都是相同的。即惯性坐标系对描述物理现象是平等的，没有特殊的绝对静止的参考系，绝对空间是无意义的。   
    
   惯性参考系   
   对惯性定律成立的参考系，简称惯性系。经典力学的相对性原理指出，一切力学规律在相互作匀速运动而无转动的参考系中都是相同的。在一个作匀速直线运动的密封座舱中的观察者，无法通过内部的力学实验来判断座舱相对于恒星是静止的还是在作匀速运动的，他只有朝窗外看才能知道，但仍然无法判断究竟是座舱还是恒星在运动。另一方面，参考系在力学上的这种等效，并非对任意运动的参考系都成立。在颠簸运行的火车里和在作匀速运动的火车里，力学运动并不服从同样的定律。在精确地写相对于地球的运动方程时，必须考虑地球的转动。一个参考系，如果自由质点在其中作非加速运动，就称为惯性参考系或伽利略参考系，所有相互作非加速运动而无转动的参考系都是惯性参考系。    

    判断一个特定参考系是不是惯性系，取决于能以多大的精确度去测出这个参考系的微小加速度效应。在地面上的一般工程动力学中，由于地球的自转角速度较小，地面上一点的向心加速度很小，可取与地球固连的坐标系作为惯性参考系。在一些必须把地球自转计算在内的问题中，例如研究陀螺仪表的漂移时，可采用地球中心坐标系作为近似的惯性参考系，其原点与地球中心重合，轴指向所认定的恒星。天文学中则采用黄道坐标系或银道坐标系作为惯性参考系。地球表面赤道上一点的向心加速度为3.4厘米/秒 ，地球绕太阳公转的向心加速度为0.6厘米/秒 ，太阳绕银河系中心转动的向心加速度约为3×10 厘米/秒 。从以上数据可看出所选取的惯性参考系的近似程度。    
 
 
  
 作者： 于是我说  2006-3-24 02:04 　 回复此发言    
 
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2 学习相对论的基础知识 - 参考系[参照系]