referenssikehykseen

Referenssikehys on koordinaattijärjestelmä sekä siihen liittyvien havaitsijoiden joukko, jonka mukaan fyysiset suureet kuten sijainti, nopeus ja aika määritellään. Eri kehykset tarjoavat kontekstin, jossa ilmiöt voidaan kuvailla ja mitata. Ilmiöt voivat näyttää erilaisilta riippuen siitä, mikä kehys on valittu.

Inertiaalinen kehys on sellainen, jossa Newtonin lait voivat kuvata liikettä ilman näennäisvoimia. Kiihdyttävä tai kiertävä kehys on ei-inertiaalinen, jolloin havaintoihin liittyy näennäisvoimia, kuten centrifugaalivoima ja Coriolis-voima.

Siirtymät kehysten välillä voidaan kuvata matemaattisesti: klassisessa mekaniikassa Galilei-muunnokset kuvaavat inertiaalikehysten välistä muutosta; erityisessä suhteellisuusteoriassa käytetään Lorentz-muunnoksia, ja yleisessä suhteellisuusteoriassa painotetaan paikallisia inertiaalikehys­kijöitä ja koordinaattijärjestelmiä.

Relatiivisuus ja simultaanisuus korostuvat: eri kehysten havaitsijat voivat pitää tapahtumia yhtäaikaisina tai ei yhtäaikaisina riippuen siitä, millä kehyksellä he tarkastelevat ilmiötä.

Käyttökohteet: Referenssikehystä valitaan ilmiön kuvaamisen helpottamiseksi ja mittausten yhdistämiseksi. Tyypillisiä kehystyksiä ovat laboratoriokehys, järjestelmän kokonaisliikkeen kuvaava kehys sekä tilanteen mukaan valittu soveltuva koordinaatisto.

Käsitteen tausta: Referenssikehys on peräisin klassisesta mekaniikasta ja suhteellisuusteoriasta, ja sillä on keskeinen rooli sekä teoreettisessa että kokeellisessa fysiikassa.