Как уже отмечалось, для описания движения тела всегда надо выбрать некоторое другое тело, относительно которого рассматривается движение. Однако достаточно ли для изучения движения иметь только тело отсчета (т. е. тело, относительно которого мы рассматриваем дви­жение) или нужно еще что-то?
Вспомним, что скорость измеряется единицей пути, пройденной за единицу времени. Если, например, авто­машина за 3 часа проходит путь 240 км, то ее средняя скорость равна 80 км/час. Отсюда видно, что для измере­ния скорости необходимо измерить длину пути и проме­жуток времени. Следовательно, для определения ско­рости тело отсчета должно иметь часы и масштаб для измерения расстояний

Как уже отмечалось, для описания движения тела всегда надо выбрать некоторое другое тело, относительно которого рассматривается движение. Однако достаточно ли для изучения движения иметь только тело отсчета (т. е. тело, относительно которого мы рассматриваем дви­жение) или нужно еще что-то?
Вспомним, что скорость измеряется единицей пути, пройденной за единицу времени. Если, например, авто­машина за 3 часа проходит путь 240 км, то ее средняя скорость равна 80 км/час. Отсюда видно, что для измере­ния скорости необходимо измерить длину пути и проме­жуток времени. Следовательно, для определения ско­рости тело отсчета должно иметь часы и масштаб для измерения расстояний (рис. 2). Тело отсчета, снабженное часами и масштабом, в дальнейшем будем называть систе­мой отсчета. Движение каждого   тела  можно  изучать только относительно какой-либо выбранной системы от­счета. Движение тела относительно системы отсчета будем называть просто движением в системе отсчета.

При выборе системы отсчета конструкция использу­емых масштабов и часов нас не интересует. Единственное требование, которое мы предъявляем, состоит в том, что­бы часы шли идеально точно и масштаб был абсолютно жестким, т. е. что длина масштаба все время должна ос­таваться неизменной. В действительности же в нашем распоряжении нет ни идеальных часов, ни идеальных масштабов. Это значит, что при измерениях мы всегда получаем неточные результаты. С развитием измеритель­ной техники повышается и точность измерений. В совре­менных физических лабораториях имеются кварцевые ча­сы, которые ошибаются за сутки только на 0,0001 сек, причем при измерении коротких промежутков времени их точность повышается еще в 10 раз. При измерении рас­стояний в несколько метров достигнута точность, где ошибка не превышает 0,00000005 части измеряемой ве­личины. Это значит, например, что при измерении стерж­ня длиной полметра ошибка составит всего лишь 2,5 мил­лионных долей сантиметра. Точность часов и масштабов определяет границы, в которых можно непосредственно проверить выводы теории. Чем точнее измерительные при­боры, тем более точной проверке может подвергаться те­ория. Но при создании теории всегда предполагается, что промежутки времени и расстояния можно измерять иде­ально точно.

 

 

Рис. 3. Двойная звезда.
Пунктирная линия— траектории движения компонентов двойной звезды а и b вокруг центра  масс Р

 

При изучении любого движения прежде всего следует выбрать систему отсчета, которая не обязательно должна быть каким-то реальным телом с реальными часами и масштабом. Система отсчета может быть и вообража­емой, важно только, чтобы она была точно определена. Воображаемые системы отсчета часто используют, напри­мер, при изучении движения двойных звезд.
Двойная звезда — это система, состоящая из двух звезд (рис. 3), каждая из которых в отдельности называ­ется компонентом двойной звезды. Оказывается, что тра­ектории движения компонентов выглядят проще всего в системе отсчета, связанной с центром масс: оба компо­нента движутся вокруг центра масс по эллиптическим ор­битам. Центр масс двойной звезды не является материальным телом — это воображаемая точка в пространстве. Отсюда ясно, что иной раз целесообразно пользоваться и воображаемой системой отсчета.
Наблюдение природы всегда сопровождается подсоз­нательным измерением. Мы можем приблизительно су­дить о величине любой вещи, которую видим, и можем сказать, сколько приблизительно длилось то или иное событие. Конечно, такая оценка неточна, но по существу это все-таки измерение. Масштабом, с которым неосоз­нанно сравниваются наблюдаемые  предметы, является, например, человеческий рост, часами же — ритмические процессы, происходящие в организме (например, пульс). Чтобы убедиться в сказанном, достаточно вспомнить дет­ские впечатления. Несомненно, каждый может вспомнить, как в детстве многие предметы казались гораздо боль­шими, чем они выглядят теперь,
Откуда такое странное впечатление, что в детстве все вещи были значительно большими? Ответ простой: сам человек, а вместе с ним и его масштаб измерений вырос­ли. Естественно, что сравнения показывают теперь, как будто все вещи уменьшились.