如果仅限于空间,则参考系与坐标系是没多少区别的。如果说有区别的话,那也只是坐标系更接近数学,而参考系则更接近于物理。实际上是一样的。 参考系或者坐标系用于精确描述位置和运动,如果不用他们,则无法进行精确的描述。 当我们说到速度的时候,实际上我们已经预先选了一个坐标系,虽然经常并不是有意思的。 比如车速,当然是相对于地面参考系的速度。如果选择地心惯性系,则车速就完全不一样了。而且向东、西,向南、北开,都会有不同的力学效应,不仅有速度上的不同。如果选用日心参考系,那就会有更大的变化,甚至我们很难算清楚我们在向何方运动。而在日心系中,就只有运动了,我们几乎找不到静止的可能,日心是静止的吗?恐怕不一定。 坐标系与参考系的实质性差异,在于通常说的参考系是时空参考系。爱因斯坦常用尺和钟来比喻空间和时间。我们可以用尺做一个空间框架,也就是一个坐标系。我们是可以同时看到整个框架,或坐标系的一个局部。但时间不具有这样的性质,我们只能看到钟指示某一时间,虽然时间在变化,我们通过钟看到的只能是时间点,而不是时间轴。我们不能直观的看到时空坐标系,这是与传统坐标系概念的重大不同。不过我们可以在图中表示出时间轴,比如记录的地震波,示波器等,里面都有时间轴。 应该回归到坐标系和坐标变换来理解参考系,而不要局限在爱因斯坦等解释相对论时所举的那些不恰当的例子中,片面的理解参考系。
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