Referenssisysteemejä

Referenssisysteemejä, eli referenssikehyksiä, käytetään fysiikassa kuvaamaan tapahtumia ja liikettä. Valittu referenssisysteemi on se havaitsijan tai mittauslaitteiston näkökulma, josta fysikaalisia ilmiöitä tarkastellaan. Newtonin ensimmäisen lain mukaan systeemi, jossa kappale pysyy levossa tai jatkaa tasaista suoraviivaista liikettä, ellei siihen vaikuta ulkoinen voima, on inertiaalinen referenssisysteemi. Kaikissa inertiaalisissa referenssisysteemeissä fysiikan lait ovat samat.

Epäinertiaaliset referenssisysteemit puolestaan kiihtyvät suhteessa inertiaaliseen referenssisysteemiin. Näissä systeemeissä havaitaan ns. näennäisvoimia, kuten Coriolis-voima ja keskipakoisvoima, jotka eivät johdu todellisista vuorovaikutuksista vaan systeemin omasta kiihtyvyydestä. Esimerkiksi maapallo pyörii ja on siten epäinertiaalinen referenssisysteemi.

Fysiikan eri aloilla käytetään erilaisia referenssisysteemejä. Mekaniikassa usein Inertiaalisysteemi valitaan siten, että kappaleiden massakeskipiste on levossa tai liikkuu tasaisesti. Sähkömagnetismissa ja suhteellisuusteoriassa referenssisysteemin valinta on kriittinen. Erityisesti erityisessä suhteellisuusteoriassa todetaan, että liikeyhtälöt ovat muotoaan muuttumattomia kaikissa inertiaalisissa referenssisysteemeissä. Kaikkien referenssisysteemin kuvaukset ovat suhteellisia, eli havaittu liike riippuu valitusta näkökulmasta.