Референтни систем

У физици, референтни систем (или референтни оквир) се састоји од апстрактног координатног система и сета физичких референтних тачака које јединствено фиксирају (лоцирају и оријентишу) координатни систем и стандардизују мерења унутар тог оквира.

За n димензија, н + 1 референтне тачке су довољне да у потпуности дефинишу референтни оквир. Кориштењем правоугаоних (картезијанских) координата, референтни оквир може се дефинисати с референтном тачком у координатном почетку и референтном точком на једном јединственом размаку дуж сваке од n координатних оса.

У Ајнштајновој релативности, референтни оквири се користе за спецификацију односа између покретног посматрача и појаве, или појава под посматрањем. У том контексту, фраза често постаје „опсервациони оквир референце” (или „референтни оквир посматрања”), што подразумева да је посматрач у оквиру у стању мировања, иако није нужно лоциран у координатном почетку. Релативистички референтни оквир укључује (или подразумева) координатно време, које се не изједначава кроз различите оквире који се крећу релативно један у односу на други. Ситуација се стога разликује од Галилејске релативности, где су сва могућа координатна времена есенцијално једнака.

Различити аспекти „референтног система”

Потреба да се разликују различита значења „референтног оквира“ довела је до различитих појмова. На пример, понекад је тип координатног система прикључен као модификатор, као у картезијском референтном оквиру. Понекад се наглашава стање кретања, као у ротирајућем референтном оквиру. Понекад је наглашен начин на који се трансформише у оквире који се сматрају повезанима као у Галилејевом референтном оквиру.^[1] Понекад се оквири разликују по обиму њихових опсервација, као у макроскопским и микроскопским референтним оквирима.^[2]

У овом чланку се термин референтни оквир посматрања користи када је нагласак на стању кретања, а не на избору координата или карактеру посматрања или посматрачког апарата. У том смислу, референтни оквир посматрања омогућава проучавање утицаја кретања на читаву породицу координатних система који би могли бити прикључени на овај оквир. С друге стране, координатни систем се може користити у многе сврхе у којима стање кретања није главни предмет интереса. На пример, може се применити дати координатни систем да би се искористила симетрија система. Гледано са још шире перспективе, формулација многих проблема из физике користи генерализоване координате, нормалне модове или сопствене векторе, који су само посредно повезани са простором и временом. Стога је корисно да се раздвоје различити аспекти референтног оквира ради дискусије у наставку. Референтни оквири посматрања, координатни системи и опсервациона опрема се узимају као независни концепти.

Оквир посматрања (као што је инерцијални оквир или неинерцијални референтни оквир) физички је концепт повезан са стањем кретања.
Координатни систем је математички концепт, који се састоји од избора језика кориштеног за описивање опажања.^[3] Сходно томе, посматрач у посматрачком оквиру може изабрати да користи било који координатни систем (картезијански, поларни, криволинијски, генерализовани ...) да би описао запажања сагледана из тог референтног оквира. Промена избора овог координатног система не мења посматрачево стање кретања, и не подразумева промену у референтном оквиру посматрача. Ово гледиште се може наћи и другде.^[4] Неоспорно је да су неки координатни системи бољи избор за нека запажања од других.
Избор мерене величине и опсервационог апарата је засебно питање од посматрачевог стања кретања и избора координатног система.

Брадинг и Кастелани су дискусију одвели изван једноставних системско-временских координатних система.^[5] Проширење на координатне системе користећи генерализоване координате у основи је Хамилтонских и Лагранжових формулација^[6] квантне теорије поља, класичне релативистичке механике и квантне гравитације.^[7]^[8]^[9]^[10]^[11]

Референце

^ Фиелдс, Доуглас Е. (пролеће 2020). „Лецтуре25: Галилеан анд Специал Релативитy” (ПДФ). ПХYЦ 2310: Цалцулус Басед Пхyсицс III. Университy оф Неw Меxицо. стр. 8. Приступљено 7. 11. 2020. ^{[мртва веза]}
^ Тхе дистинцтион бетwеен мацросцопиц анд мицросцопиц фрамес схоwс уп, фор еxампле, ин елецтромагнетисм wхере цонститутиве релатионс оф вариоус тиме анд ленгтх сцалес аре усед то детермине тхе цуррент анд цхарге денситиес ентеринг Маxwелл'с еqуатионс. Сее, фор еxампле, Курт Едмунд Оугхстун (2006). Елецтромагнетиц анд Оптицал Пулсе Пропагатион 1: Спецтрал Репресентатионс ин Темпораллy Дисперсиве Медиа. Спрингер. стр. 165. ИСБН 0-387-34599-X. . Тхесе дистинцтионс алсо аппеар ин тхермодyнамицс. Сее Паул МцЕвоy (2002). Цлассицал Тхеорy. МицроАналyтиx. стр. 205. ИСБН 1-930832-02-8. .
^ Ин верy генерал термс, а цоординате сyстем ис а сет оф арцс x^и = x^и (т) ин а цомплеx Лие гроуп; сее Лев Семеновицх Понтри͡агин (1986). L.С. Понтрyагин: Селецтед Wоркс Вол. 2: Топологицал Гроупс (3рд изд.). Гордон анд Бреацх. стр. 429. ИСБН 2-88124-133-6. . Лесс абстрацтлy, а цоординате сyстем ин а спаце оф н-дименсионс ис дефинед ин термс оф а басис сет оф вецторс {е₁, е₂,… е_н}; сее Едоардо Сернеси; Ј. Монталди (1993). Линеар Алгебра: А Геометриц Аппроацх. ЦРЦ Пресс. стр. 95. ИСБН 0-412-40680-2. Ас суцх, тхе цоординате сyстем ис а матхематицал цонструцт, а лангуаге, тхат маy бе релатед то мотион, бут хас но нецессарy цоннецтион то мотион.
^ Ј X Зхенг-Јоханссон; Пер-Ивар Јоханссон (2006). Унифицатион оф Цлассицал, Qуантум анд Релативистиц Мецханицс анд оф тхе Фоур Форцес. Нова Публисхерс. стр. 13. ИСБН 1-59454-260-0.
^ Катхерине Брадинг; Елена Цастеллани (2003). Сyмметриес ин Пхyсицс: Пхилосопхицал Рефлецтионс. Цамбридге Университy Пресс. стр. 417. ИСБН 0-521-82137-1. ^{[мртва веза]}
^ Оливер Давис Јохнс (2005). Аналyтицал Мецханицс фор Релативитy анд Qуантум Мецханицс. Оxфорд Университy Пресс. Цхаптер 16. ИСБН 0-19-856726-X.
^ Доналд Т Греенwоод (1997). Цлассицал дyнамицс (Репринт оф 1977 едитион бy Прентице-Халл изд.). Цоуриер Довер Публицатионс. стр. 313. ИСБН 0-486-69690-1.
^ Маттхеw А. Трумп; W. C. Сцхиеве (1999). Цлассицал Релативистиц Манy-Бодy Дyнамицс. Спрингер. стр. 99. ИСБН 0-7923-5737-X.
^ А С Компанеyетс (2003). Тхеоретицал Пхyсицс (Репринт оф тхе 1962 2нд изд.). Цоуриер Довер Публицатионс. стр. 118. ИСБН 0-486-49532-9.
^ M Средницки (2007). Qуантум Фиелд Тхеорy. Цамбридге Университy Пресс. Цхаптер 4. ИСБН 978-0-521-86449-7.
^ Царло Ровелли (2004). Qуантум Гравитy. Цамбридге Университy Пресс. стр. 98 фф. ИСБН 0-521-83733-2.

Литература

Јеан Саленçон; Степхен Лyле (2001). Хандбоок оф Цонтинуум Мецханицс: Генерал Цонцептс, Тхермоеластицитy. Спрингер. стр. 9. ИСБН 3-540-41443-6.
Стеwарт, Јамес Б.; Редлин, Лотхар; Wатсон, Салеем (2008). Цоллеге Алгебра (5тх изд.). Броокс Цоле. стр. 13—19. ИСБН 978-0-495-56521-5.
Моон П, Спенцер ДЕ (1988). „Рецтангулар Цоординатес (x, y, з)”. Фиелд Тхеорy Хандбоок, Инцлудинг Цоординате Сyстемс, Дифферентиал Еqуатионс, анд Тхеир Солутионс (цоррецтед 2нд, 3рд принт изд.). Неw Yорк: Спрингер-Верлаг. стр. 9—11 (Табле 1.01). ИСБН 978-0-387-18430-2.
Финнеy, Росс; Георге Тхомас; Франклин Демана; Берт Wаитс (јун 1994). Цалцулус: Грапхицал, Нумерицал, Алгебраиц (Сингле Вариабле Версион изд.). Аддисон-Wеслеy Публисхинг Цо. ИСБН 0-201-55478-X.
Маргенау, Хенрy; Мурпхy, Георге M. (1956). Тхе Матхематицс оф Пхyсицс анд Цхемистрy . Неw Yорк Цитy: D. ван Ностранд. стр. 178. ИСБН 978-0-88275-423-9. ЛЦЦН 55010911. ОЦЛЦ 3017486.
Морсе ПМ, Фесхбацх Х (1953). Метходс оф Тхеоретицал Пхyсицс, Парт I. Неw Yорк: МцГраw-Хилл. стр. 658. ИСБН 0-07-043316-X. ЛЦЦН 52011515.
Јонес, Алфред Цлемент (1912). Ан Интродуцтион то Алгебраицал Геометрy. Цларендон.
Ходге, W.V.D.; D. Педое (1994) [1947]. Метходс оф Алгебраиц Геометрy, Волуме I (Боок II). Цамбридге Университy Пресс. ИСБН 978-0-521-46900-5.
Танг, К. Т. (2006). Матхематицал Метходс фор Енгинеерс анд Сциентистс. 2. Спрингер. ИСБН 3-540-30268-9.
Лисеикин, Владимир D. (2007). А Цомпутатионал Дифферентиал Геометрy Аппроацх то Грид Генератион. Спрингер. ИСБН 978-3-540-34235-9.
Ханспетер Сцхауб; Јохн L. Јункинс (2003). „Ригид бодy кинематицс”. Аналyтицал Мецханицс оф Спаце Сyстемс. Америцан Институте оф Аеронаутицс анд Астронаутицс. стр. 71. ИСБН 1-56347-563-4.
Воитсекховскии, M.I.; Иванов, А.Б. (2001) [1994], „Цоординатес”, Ур.: Хазеwинкел, Мицхиел, Енцyцлопедиа оф Матхематицс, Спрингер Сциенце+Бусинесс Медиа Б.V. / Клуwер Ацадемиц Публисхерс, ИСБН 978-1-55608-010-4
Wоодс, Фредерицк С. (1922). Хигхер Геометрy. Гинн анд Цо. стр. 1фф.
Схигеyуки Морита; Теруко Нагасе; Катсуми Номизу (2001). Геометрy оф Дифферентиал Формс. АМС Бооксторе. стр. 12. ИСБН 0-8218-1045-6.
Фарид M. L. Амироуцхе (2006). „§2.4: Генерализед цоординатес”. Фундаменталс оф мултибодy дyнамицс: тхеорy анд апплицатионс. Спрингер. стр. 46. ИСБН 0-8176-4236-6.
Флориан Сцхецк (2010). „§5.1 Манифолдс оф генерализед цоординатес”. Мецханицс: Фром Неwтон'с Лаwс то Детерминистиц Цхаос (5тх изд.). Спрингер. стр. 286. ИСБН 978-3-642-05369-6.
Греенwоод, Доналд Т. (1987). Принциплес оф Дyнамицс (2нд изд.). Прентице Халл. ИСБН 0-13-709981-9.
Гинсберг, Јеррy Х. (2008). Енгинееринг дyнамицс (3рд изд.). Цамбридге УК: Цамбридге Университy Пресс. ИСБН 978-0-521-88303-0.
Голдстеин, Херберт; Пооле, Цхарлес; Сафко, Јохн (2002). Цлассицал Мецханицс (3рд изд.). Сан Францисцо, ЦА: Аддисон Wеслеy. ИСБН 0-201-65702-3.
Ханд, Лоуис Н.; Финцх, Јанет D. (1998). Аналyтицал мецханицс. Цамбридге: Цамбридге Университy Пресс. ИСБН 978-0521575720.
Киббле, Т.W.Б; Берксхире, Ф.Х. (2004). Цлассицал Мецханицс (5тх изд.). Ривер Едге Њ: Империал Цоллеге Пресс. ИСБН 1860944248.
Ландау, L. D.; Лифсхитз, Е.M. (1976). Мецханицс (Тхирд изд.). Оxфорд. ИСБН 978-0750628969.
Торбy, Бруце (1984). „Енергy Метходс”. Адванцед Дyнамицс фор Енгинеерс. ХРW Сериес ин Мецханицал Енгинееринг. Унитед Статес оф Америца: ЦБС Цоллеге Публисхинг. ИСБН 0-03-063366-4.
Ханспетер Сцхауб, Јохн L. Јункинс (2003). „Ригид бодy кинематицс”. Аналyтицал мецханицс оф спаце сyстемс. Америцан Институте оф Аеронаутицс анд Астронаутицс. стр. 71. ИСБН 1-56347-563-4.
„ЛВЛХ Аттитуде”. Архивирано из оригинала 2007-07-14. г. Приступљено 2010-10-08.
„Инертиал Аттитуде”. Архивирано из оригинала 2007-07-14. г. Приступљено 2010-10-08.
Хурт, Х. Х., Јр. (јануар 1965) [1960]. Аеродyнамицс фор Навал Авиаторс. У.С. Говернмент Принтинг Оффице, Wасхингтон D.C.: У.С. Навy, Авиатион Траининг Дивисион. стр. 284. НАВWЕПС 00-80Т-80.

Спољашње везе

Медији везани за чланак Референтни систем на Викимедијиној остави

[1] Фиелдс, Доуглас Е. (пролеће 2020). „Лецтуре25: Галилеан анд Специал Релативитy” (ПДФ). ПХYЦ 2310: Цалцулус Басед Пхyсицс III. Университy оф Неw Меxицо. стр. 8. Приступљено 7. 11. 2020. ^{[мртва веза]}

[macroscopic-2] Тхе дистинцтион бетwеен мацросцопиц анд мицросцопиц фрамес схоwс уп, фор еxампле, ин елецтромагнетисм wхере цонститутиве релатионс оф вариоус тиме анд ленгтх сцалес аре усед то детермине тхе цуррент анд цхарге денситиес ентеринг Маxwелл'с еqуатионс. Сее, фор еxампле, Курт Едмунд Оугхстун (2006). Елецтромагнетиц анд Оптицал Пулсе Пропагатион 1: Спецтрал Репресентатионс ин Темпораллy Дисперсиве Медиа. Спрингер. стр. 165. ИСБН 0-387-34599-X. . Тхесе дистинцтионс алсо аппеар ин тхермодyнамицс. Сее Паул МцЕвоy (2002). Цлассицал Тхеорy. МицроАналyтиx. стр. 205. ИСБН 1-930832-02-8. .

[Pontriagin-3] Ин верy генерал термс, а цоординате сyстем ис а сет оф арцс x^и = x^и (т) ин а цомплеx Лие гроуп; сее Лев Семеновицх Понтри͡агин (1986). L.С. Понтрyагин: Селецтед Wоркс Вол. 2: Топологицал Гроупс (3рд изд.). Гордон анд Бреацх. стр. 429. ИСБН 2-88124-133-6. . Лесс абстрацтлy, а цоординате сyстем ин а спаце оф н-дименсионс ис дефинед ин термс оф а басис сет оф вецторс {е₁, е₂,… е_н}; сее Едоардо Сернеси; Ј. Монталди (1993). Линеар Алгебра: А Геометриц Аппроацх. ЦРЦ Пресс. стр. 95. ИСБН 0-412-40680-2. Ас суцх, тхе цоординате сyстем ис а матхематицал цонструцт, а лангуаге, тхат маy бе релатед то мотион, бут хас но нецессарy цоннецтион то мотион.

[Johansson-4] Ј X Зхенг-Јоханссон; Пер-Ивар Јоханссон (2006). Унифицатион оф Цлассицал, Qуантум анд Релативистиц Мецханицс анд оф тхе Фоур Форцес. Нова Публисхерс. стр. 13. ИСБН 1-59454-260-0.

[Brading-5] Катхерине Брадинг; Елена Цастеллани (2003). Сyмметриес ин Пхyсицс: Пхилосопхицал Рефлецтионс. Цамбридге Университy Пресс. стр. 417. ИСБН 0-521-82137-1. ^{[мртва веза]}

[Johns-6] Оливер Давис Јохнс (2005). Аналyтицал Мецханицс фор Релативитy анд Qуантум Мецханицс. Оxфорд Университy Пресс. Цхаптер 16. ИСБН 0-19-856726-X.

[Greenwood-7] Доналд Т Греенwоод (1997). Цлассицал дyнамицс (Репринт оф 1977 едитион бy Прентице-Халл изд.). Цоуриер Довер Публицатионс. стр. 313. ИСБН 0-486-69690-1.

[Trump-8] Маттхеw А. Трумп; W. C. Сцхиеве (1999). Цлассицал Релативистиц Манy-Бодy Дyнамицс. Спрингер. стр. 99. ИСБН 0-7923-5737-X.

[Kompaneyets-9] А С Компанеyетс (2003). Тхеоретицал Пхyсицс (Репринт оф тхе 1962 2нд изд.). Цоуриер Довер Публицатионс. стр. 118. ИСБН 0-486-49532-9.

[Srednicki-10] M Средницки (2007). Qуантум Фиелд Тхеорy. Цамбридге Университy Пресс. Цхаптер 4. ИСБН 978-0-521-86449-7.

[Rovelli-11] Царло Ровелли (2004). Qуантум Гравитy. Цамбридге Университy Пресс. стр. 98 фф. ИСБН 0-521-83733-2.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]