Относительность движения

Во Вселенной не обнаружено никакой точки начала отсчета, все тела движутся или покоятся относительно друг друга.

Когда рисуется система координат на плоскости, то точкой начала отсчета является точка пересечения двух осей (нулевая точка). Координаты любой другой точки определяются относительно этой нулевой точки. Она, так сказать, «центр Вселенной» координатной плоскости. Если какая-либо точка движется по плоскости, то ее координаты меняются. Это изменение является свидетельством ее движения. Если координаты не меняются, то точка покоится.

Представим теперь, что на листе начертили бесконечно много пересечений двух осей. На нем сразу появится множество координатных плоскостей и нулевых точек. При определении координат какой-либо точки какую нулевую точку выбрать?

Ситуация еще сложнее. Представьте, что координатные плоскости могут быть повернуты друг к другу под разным углом. Еще хуже — они могут двигаться относительно друг друга, то есть расстояние между координатными плоскостями и их нулевыми точками может изменяться.

Когда какая-либо точка движется по листу, то ее координаты относительно разных координатных плоскостей будут меняться по-разному. Если же существует координатная плоскость, которая двигается с такой же скоростью как точка и в том же направлении, то относительно ее точка вообще будет покоиться.

То же самое с реальными объектами.

Мы живем на Земле и привыкли, что тела, которые «прикреплены» к поверхности Земли, покоятся, а все, что может изменять свое положение относительно конкретной точки земной поверхности, движется. Так дом покоится, а человек, машина, собака двигаются. Здесь точкой отсчета является Земля.

Но давайте поменяем точку отсчета, перескочив на Луну. Покоится ли теперь дом? Он движется вместе с Землей, скрываясь от нас, а потом появляясь. А что сказать о летательном аппарате, который летит с такой же скоростью и в том же направлении как Луна? Он покоится относительно Луны. Ведь с нее будет казаться, что он стоит на месте. Смотря на этот летательный аппарат с Земли, мы скажем что он двигается, как и Луна.

Рассмотрим теперь самолет и сидящих в нем пассажиров. Самолет двигается относительно поверхности Земли. Но он не двигается относительно людей и предметов, находящихся в нем. Если же стюардесса начнет ходить по самолету, то она будет двигаться относительно его.

Поэтому, учитывая отсутствие единой системы отсчета, когда мы говорим, что какая-либо физическая точка двигается или покоится, надо иметь в виду, что это движение (направление, скорость) или покой относительны выбранной системе отсчета.