Система отсчета

Понятие «Система отсчета» появилось в физике довольно давно. Это абстрактное логическое понятие, необходимое для описания движения на языке координат и траекторий. Вообще говоря, для описания движения должна быть пригодна любая система отсчета и вопрос выбора той или иной системы – вопрос удобства. При этом протекание физических процессов не должно зависеть от выбора системы отсчета, что можно рассматривать как одну из трактовок принципа относительности.

Тем не менее, в отношении систем отсчета все оказалось не так то просто. В механике нашлись такие системы отсчета (в частности, в неком приближении Земля) где отсутствуют силы инерции. Так появилось понятие «Инерциальная система отсчета». В других же системах, движущихся с ускорением по отношению к инерциальным системам, силы инерции присутствуют. Факт существования подобного выделенного класса умозрительных систем отсчета остается загадкой и по сей день.

В электродинамике аналогом инерциальных систем оказались системы отсчета, связанные с источниками полей – в них выражение электромагнитных сил является самым простым. Полевая физика использует для таких систем понятие «Предпочтительная система» или «Система поля». Однако если источников много, то много и предпочтительных систем и как их комбинировать совсем не очевидно.

Полевая физика позволяет понять реальные физические причины появления выделенного класса инерциальных систем отсчета. Более того, полевая механика задает единый алгоритм записи полевого уравнения движения в любой системе отсчета, в том числе, если источников полей и предпочтительных систем отсчета сколь угодно много. Подробнее об этих вопросах рассказано в перечисленных разделах.