מערכת ייחוס
ויקיפדיה האנציקלופדיה encyclopedia
בפיזיקה, מערכת ייחוס (באנגלית: Frame Of Reference) היא מערכת צירים, שבה נבחרים המיקום של ראשית הצירים (נקודת המוצא של המרחב והזמן) וכוון הצירים במרחב, כך שביחס אליה ניתן לתאר גדלים מסוימים, כמו למשל מיקומו, מהירותו או תאוצתו של עצם בתנועה. הבחירה אינה יחידה וניתן לבחור מספר אינסופי של מערכות ייחוס לתיאור כל בעיה. בחלק גדול מהבעיות הפיזיקליות, צעד חשוב בפתרון הבעיה הוא בחירת מערכת ייחוס שבה הבעיה מתוארת בפשטות יחסית.
לדוגמה, ניתן להסתכל על הבעיה של חישוב זמן הפגישה בין שתי מכוניות הנעות זו לעבר זו במהירויות שונות; קיימות שלוש בחירות פשוטות למערכת הייחוס. אחת היא מערכת כדור הארץ, שביחס אליה נתונות מהירויות שתי המכוניות. שתי מערכות אפשריות אחרות הן המערכות הצמודות לכל אחת מהמכוניות: לדוגמה, ביחס למערכת המוצמדת למכונית הראשונה, מהירות המכונית הראשונה היא 0. ניתן לבחור גם כל מערכת אחרת שנעה במהירות שרירותית, אך בחירה כזו תקשה על פתרון הבעיה.
מערכת ייחוס (frame of reference) נקראת גם צופה (observer), שכן בחירת מערכת ייחוס היא שקולה להצבת צופה (בלתי מורגש) המודד גדלים בעולם ונע יחד עם מערכת הייחוס.
עד לניסוי מייקלסון-מורלי ופיתוח תורת היחסות הפרטית האמינו שקיימת מערכת ייחוס מיוחדת בחלל, שבה נמצא חומר הנקרא אתר. השערה זו הופרכה בניסוי האמור, והמדידות עד כה מאששות את עקרון היחסות (ראו בהמשך), לפיו אין מערכת ייחוס מיוחדת, אך ישנם חוקים וגדלים אינוואריאנטים, הנשמרים בכל מערכת ייחוס.