viitekehystä

Viitekehys on järjestelmä, jonka puitteissa määritellään kappaleiden sijainnit, liikkeet ja mittaustulokset. Siihen kuuluu käytetty koordinaatisto sekä aikamittaukset. Viitekehyksen valinta vaikuttaa siihen, miten havaittu nopeus, kiihtyvyys ja aikaväli tulkitaan ja verrataan eri tilanteissa.

Viitekehykset ja voimat. Inertiaalinen viitekehys on sellainen, jossa Newtonin lait pätevät ilman kiertäviä tai fiktiivisiä voimia. Epäinertiaalinen viitekehys vaatii lisävoimia tai korjauksia, jotta Newtonin lait pysyvät muodollisesti voimassa. Esimerkkinä voidaan mainita kiihdyttävä junan vaunu tai kiillotettu auto, jonka kiihdytys aiheuttaa havaintoihin liittyviä "fiktiivisiä" voimamaisia vaikutuksia.

Transformaatiot liikkuvien viitekehysten välillä. Classical mekaniikassa liikkuvien viitekehysten välinen muutos toteutuu Galilein transformaatiolla, joka säilyttää intuitiivisen nopeuslisäyksen. Erityisessä suhteellisuusteoriassa tilan ja ajan muutos määrätään Lorentz-transformaatiolla, joka huomioi valon nopeuden rajoituksen ja ajan dilataation sekä simultaneousteetin relativeness.

Käyttökohteet ja esimerkit. Viitekehystä käytetään kaikessa mekaniikassa, avaruus- ja maanpäällisten mittausten asettamiseen kontekstiin. Esimerkkejä: maallinen referenssikehys versus aurinkokeskeinen tai galaktinen viitekehys; satelliittien ajoituksen ja GPS:n relativistiset korjaukset.

Laajempi merkitys. Viitekehys-termiä käytetään myös tiedettä ja tutkimusta määrittelevänä viitekehyksenä, kuten teoreettisena ja kontekstuaalisena viitekeinona (teoreettinen viitekehys) sekä tietojärjestelmissä viitekehyksenä tarkoittaen kehystä, jonka puitteissa käsitellään tietoa ja tulkintoja.