参考系

出处：按学科分类—自然科学总论 天津人民出版社《自然辩证法辞典》第566页（726字）

物理学工作者研究物质运动规律时所使用的坐标系。

包括惯性系和非惯性系。用以标明运动物质所处的时间和空间位置，因此参考系代表时间和空间的数学框架，这个框架的原点选在一个参照物上，参照物被假定为一个观察运动的起点。

由于参照物本身的运动情况，影响到整个参考系框架的总的运动趋势，也会导致物质运动规律的不同，使参考系分为惯性参考系或坐标系和非惯性系或非惯性坐标系。

物理学研究使用参考系是基于物质运动相对性这个原理建立的，任何物质的运动都是相对于某个被认定为静止或作其他匀速或加速运动的观察者而言的，换言之是相对于某个参照物的运动。

惯性参考系的参照物是静止或作匀速运动的观察者，用数学坐标系表示就是坐原点及整个时空坐标框架是处于一个静止或匀速直线运动的状态。一切在此参考系内被研究的运动规律都是相对这个参考系的运动规律。

在历史上惯性参考系是使用最早的参考系，牛顿力学的运动规律就是在惯性参考系下研究并创立的；也可以说凡是牛顿运动定律成立的参考系都是惯性参考系。

非惯性参考系是参照物作加速运动的参考系为非惯性系或非惯性坐标系，例如一个转动坐标系就是一个非惯性参考系，在这个参考系下研究牛顿定律不会成立，而要产生由参考系所引起的惯性力(柯里奥来力)。

爱因斯坦在创立广义相对论时，首先研究的是运动规律在惯性参考系和非惯性参考系下协变性的问题，他发现惯性系下运动规律的协变性在非惯性系下遭到破坏，以此为线索找到了弯曲空间的概念并提出引力场方程，揭示了时间和空间的物质本性。