Система координат в физике

[granit201z]

Здравствуйте. Вот представил, что есть много материальных точек. Одну из точек (на которой сидим) выбрали в качестве начала координат. Но ведь нету же подходящего листа бумаги (размером с вселенную) на котором можно оси нарисовать и задать единицу масштаба и чтобы все остальные точки относительно него (воображаемого листа) , неподвижного, двигались. Как задаться полноценной системой координат, если все вокруг постоянно изменяет свое положение? В жизни можно, конечно, палку в землю воткнуть и считать это осью с единицей длинны, а бордюр, рядом с которым воткнули другой осью, ну и третью ось, соответственно высчитать уже. Но это все возможно сделать в предположении, что есть какие-то жесткие тела. Палка, например.
А что вот делать, если есть только постоянно изменяющие относительные расстояния (потому как за абсолютные зацепиться нечем) между друг другом материальные точки?

[EUgeneUS]

granit201z
Не очень понял вопрос, отвечу как понял.

Если всё существующее - это точки, и все точки двигаются относительно друг друга, то действительно возникает вопрос о введении масштаба, эталона длины.
Тут можно предложить какие-то суррогатные методы, например, за эталон длины выбрать среднеквадратичное расстояние между точками в достаточно большом объеме (чтобы точек было достаточно много).

Но к счастью, не всё окружающее - это точки. Длину можно измерять, например, длинами волн электромагнитного излучения. Лазерные и радио дальномеры, вот это вот всё. Или взять эталон длины в виде жесткого тела (долей экватора Земли, или длина эталонного бруска в Палате мер и весов).

[granit201z]

EUgeneUS в сообщении #1578599 писал(а):

Или взять эталон длины в виде жесткого тела (долей экватора Земли, или длина эталонного бруска в Палате мер и весов).

ну на Земле да. А вот когда строят 3д карты звездного неба? Насколько все это точно и, вообще, может ли оно быть точным? Свет по прямым не летает, лазерными дальномерами далекие обьекты не померять. По сути же планеты и звезды и есть точки, которые постоянно движутся друг относительно друга.
И вот если с Земли построили какую-никакую карту и, например, с планеты за энное количество световых лет от Земли построили аналогичную (примерно того же участка звездного неба) - будут ли они биться между собою?

[EUgeneUS]

granit201z
1. Свет летает почти прямым.
2. Для близлежащих звезд у нас есть "линейка" - годовой паралакс. А дальше, конечно, только косвенные методы. Тут бы очень профессионально мог бы рассказать бывший супермодератор. (Ник не указываю, потому воспроизвести его в точности с телефона крайне неудобно, а не в точности - искажение ника).
3. Две другие координаты - угловые. Их измерять - никаких проблем.

-- 24.01.2023, 17:56 --

granit201z
И ещё такой момент. Не нужно смешивать
А) принципиальную возможность построить СО.
Б) конкретные практические методы проведения измерений.

[sergey zhukov]

granit201z
Как правильно сказал EUgeneUS, если взять сферические координаты, то все сводится к определению расстояния до удаленных тел. Практически это сложно. Но не потому, что все относительно всего двигается, свет не летает по прямым и у нас нет большого листа ватмана. Сложность измерения и ошибка результата просто технически возрастают с увеличением расстояния.

Теоретически же все просто. Представим себе, что во Вселенной полная темнота, а у нас есть фотовспышка. Мы даем вспышку и смотрим, что видно вокруг. Скажем, через секунуду мы увидим вспышку отражения от тел, находящихся на половине световой секунды от нас и т.д. Точнее, полсекунды назад они находились на расстоянии половины световой секунды от нас (т.е. каждая вспышка дает нам информацию о расстоянии до разных тел не в одно и то же, а в разное время). Посылая непрерывную серию таких вспышек и беря от каждой из них информацию только о расстоянии в некоторый определенный момент времени мы можем составить полную карту расположения всех объектов в любой конкретный момент времени, даже если они движутся. Разумеется, такая карта всегда получается для некоторого прошлого момента времени, а не для настоящего. Свету нужно время, чтобы уйти и вернуться.

[peg59]

Можно еще добавить, что законы физики легко записываются вообще без каких-либо координат.

[wrest]

granit201z в сообщении #1578604 писал(а):

По сути же планеты и звезды и есть точки, которые постоянно движутся друг относительно друга.

Планеты да (вики: др.-греч. πλάνης — «странник»), а звезды хоть и движутся, но можно этим пренебречь, для построения карты. Поэтому иногда говорят про систему координат "относительно неподвижных звезд" (т.е. всех звезд кроме Солнца)

granit201z в сообщении #1578604 писал(а):

И вот если с Земли построили какую-никакую карту и, например, с планеты за энное количество световых лет от Земли построили аналогичную (примерно того же участка звездного неба) - будут ли они биться между собою?

Нет

[EUgeneUS]

wrest в сообщении #1578957 писал(а):

Нет

Зависит от того, что вкладывается в слово "биться".

[wrest]

EUgeneUS в сообщении #1578961 писал(а):

Зависит от того, что вкладывается в слово "биться".

Ну это да. "Запомни пацак: Ноль тринадцать в тентуре, семь по спирали! Налево от Большой Медведицы. " (с)

[granit201z]

EUgeneUS в сообщении #1578961 писал(а):

Зависит от того, что вкладывается в слово "биться".

ну то, что имея "присланную" оттуда карту и зная откуда она прислана, можно было восстановить что чего на ней обозначает в переводе на местную карту.
Там же может так получиться, что то, что у местных на небе показывает миллионолетнюю архаичность для них соседняя (лет 5 световых) звезда. И ни они не знают, где она была миллион лет назад, ни местные не знают, где она будет через почти миллион лет.

[EUgeneUS]

granit201z в сообщении #1578983 писал(а):

Там же может так получиться, что то, что у местных на небе показывает миллионолетнюю архаичность для них соседняя (лет 5 световых) звезда.

Не может так получиться. Откуда возьмется "миллионолетняя архаичность", если расстояние между передатчиком и приёмником 5 св. лет? Что у одного будет иметь, "миллиннолетнюю архаичность", то и у другого будет иметь такую же (5 лет потеряется на фоне миллиона).

[granit201z]

EUgeneUS в сообщении #1579009 писал(а):

если расстояние между передатчиком и приёмником 5 св. лет?

я неудачно выразился. "Местные" - это земляне, а "они" - это соседи (5 световых лет) той звезды, от которой местные в миллионе световых лет