referenciakeretek

Referenssikehykset, tai usein referenssikehykset, ovat koordinaatti- ja aikamittausjärjestelmiä, joiden avulla tapahtumat ja fysiikan lait esitetään ja tulkitaan. Ne määrittelevät havaitsijan paikan, suunnan ja liikkeen sekä sen, miten mittaukset rekisteröidään. Eri kehykset voivat antaa erilaisia kuvia samoista ilmiöistä, mutta fysiikan lait ilmenevät eri muodoissa.

Pääasialliset luokat ovat inertiaalikehykset ja ei-inertiaalikehykset. Inertiaalikehykset ovat sellaisia, joissa Newtonin lait ovat voimassa sellaisinaan (ilman fiktiivisiä voimia); niiden välillä käytetään Galilein transformaatiota, esimerkiksi x' = x - v t ja t' = t. Inertiaalien kehysten välillä tapahtuvat ilmiöt voidaan kuvata perinteisin Newtonin lausein.

Special relativityn piiriin kuuluvat inertiaalikehykset liittyvät toisiinsa Lorenz-transformaatiolla. Tärkeimmät ilmiöt ovat ajan dilataatio, pituuden kontraktio ja simultaanisuuden suhteellisuus, jotka korostuvat erityisesti suurten nopeuksien alueella.

General relativity taas käsittelee gravitaatiovoimia ja tilan kaareutumista. Globaalisti ei ole yhtä ainoaa inertiaalikehystä, mutta paikallisia inertiakehyksiä voidaan määritellä pienessä tilassa. Tämä kirjoittaa paikallisen jaglobaalin havainnoinnin välisestä erosta.

Esimerkkejä ovat liikkuvan junan sisällä havaittu muiden kehysten vaikutus, ja pyörivässä kehyksessä esiintyvät fiktiiviset voimat kuten sentrifugaali- ja Coriolis-voimat.

Referenssikehykset ovat työkalu, joiden avulla mittaukset ja lait esitetään johdonmukaisesti, mutta niiden valinta muuttaa tapahtumien kuvauksen muotoa ilman fyysisen todellisuuden muuttumista.