СИСТЕМА ВІДЛІКУ
Для опису будь-яких процесів у природі насамперед необхідно мати систему відліку. Це система координат плюс пов'язані з нею годинники. Система координат "розмічується" еталоном довжини, нерухомим у цій координатній сітці. Годинник, пов'язані з системою відліку, - зразок часу, що лежить у цій системі координат.
Серед систем відліку є інерційні системи. У них тіла, на які не діють зовнішні сили, рухаються з постійною швидкістю (і, зокрема, спочивають). Якщо визначити одну інерційну систему відліку, то ясно, що будь-яка інша система, що рухається рівномірно і прямолінійно щодо цієї, також виявиться інерційною. І таких систем безліч. Дуже просто можна довести: якщо швидкість системи 2 щодо системи 1 (тобто швидкість, виміряна приладами системи 1) є v, то швидкість системи 1 щодо системи 2 (вона вимірюється приладами в системі 2) є v. Цей результат справедливий і в класичній механіці, і теорії відносності.
Однак якщо серйозно замислитися над поняттям інерційної системи відліку, виникає багато питань. Так, визначення цієї системи логічно явно незадовільне. Справді, говоримо, що у інерційної системі тіло, яким не діють сили, рухається рівномірно і прямолінійно. Але де відомо, що на тіло не діють сили? На жаль, немає кращої відповіді, ніж наступна: сили не діють на тіло, якщо воно спочиває або рухається рівномірно та прямолінійно в інерційній системі. Очевидно, що тут ми зустрілися із відомою у логіці ситуацією «порочного кола». Доводиться, махнувши рукою на логіку, вдатися до малопереконливої інтуїції. Ну хіба не очевидно, що сума сил, що діють на тіло, що покоїться, дорівнює нулю!
Інший шлях полягає в тому, щоЗразок інерційної системи відліку вибирають, відмовляючись від спроб її логічно суворого визначення. Але в цьому випадку немає жодної впевненості в тому, що точніші експерименти не виявлять неінерційність даної системи.
Наприклад, Г. Галілей вважав, що система відліку, жорстко пов'язана із Землею, інерційна. Пізніше досвід Фуко (див. с. 182) показав, що система відліку Земля неінерційна.
І. Ньютон припускав, що є така собі абсолютна система відліку. Зокрема, її пов'язували з «ефіром» — реальною субстанцією, яка нібито заповнює весь простір. Після робіт А. Ейнштейна з'ясувалося, що абсолютної системи відліку просто немає.
За зразок було обрано систему, що з «нерухомими зірками». Але потім виявилося, як і зірки зміщуються щодо одне одного.
Коли кажуть, що «наша Галактика обертається», слід чітко вказати, в якій системі вона обертається. Без системи відліку слова про рух взагалі і про обертання, зокрема, ніякого сенсу не мають.
Отже, говорячи про зразок системи відліку, потрібно зазначити реальні фізичні об'єкти, із якими пов'язана. Тепер за стандарт прийнята інерційна система відліку, в якій ізотропно-реліктове випромінювання (див. Космологія). Проте невідомо, чи з'являться у майбутньому інші зразки інерційної системи відліку.