СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА

СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА. Физика изучает события – явления, происходящие в данном месте и в данное время. Очевидно, что значения координат события x, y, z и момента наступления события t зависят от выбранной системы отсчета. Все физические законы также формулируются относительно некоторой системы отсчета.

Под системой отсчета понимают совокупность тела (начала) отсчета, координатных осей, измерительного масштаба (линейки) и часов (любого устройства, которое может измерять равные промежутки времени). В заданной системе отсчета есть принципиальная возможность определить место и время события. Для наглядности можно представлять систему отсчета как жесткую решетку из заполняющих все пространство взаимно ортогональных стержней единичной длины, в каждом узле которой помещены одинаковые должным образом синхронизованные часы. Точность определения координат события зависит от того, насколько мал выбранный масштаб измерения длины.

Так введенную жесткую систему координат называют иначе декартовой системой. Конечно, можно ввести бесконечно много других систем координат, связанных с декартовыми координатами некоторыми преобразованиями, например, цилиндрическую или сферическую системы координат. В классической физике подразумевается, что геометрия трехмерного пространства, описываемого такой системой координат, является евклидовой. Отказ от этого требования – серьезный шаг, который сумел сделать А.Эйнштейн в 1915, что привело его к формулировке современной теории тяготения.

В рамках этой теории четырехмерное пространство событий неевклидово и едино (не может быть разделено на трехмерное координатное пространство и время). Геометрия этого пространства неразрывно связана с полями тяготения материи.

Александр Берков