參考系

參考系是你量測運動時所採取的觀點——一個選定的原點、一組方向，以及一具時鐘，全都隨著某個特定觀察者一起運動。任何位置或速度的量測要有意義之前，你都得先決定「從誰的立場看？」。地面、行進中的汽車、旋轉的旋轉木馬：各是不同的參考系，各自給出「東西在哪、動得多快」的自己那個版本。

精確地說，參考系是一個座標系（一個原點加上座標軸）連同一種量測時間的方式，附著在某個觀察者身上。所有的位置、速度與加速度都是相對於某個參考系陳述的；換了參考系，這些數字就變，這正是相對速度所捕捉的。有一族特別重要的是慣性參考系——那些以固定速度運動、不加速的——因為在其中，不受淨力的物體會保持固定速度，牛頓第一定律乾淨地成立。

從伽利略貫穿到愛因斯坦的深刻要點是：在一個平穩運動的密閉艙內完全進行的任何實驗，都無法告訴你你的絕對速度——物理定律在每個慣性參考系中看起來都一樣，所以並不存在單一「絕對靜止的參考系」。非慣性（加速或旋轉）參考系則不同：在其中你會感受到表觀效應，例如在旋轉木馬上被向外甩，那來自參考系本身的加速度，而非任何真實的交互作用。選一個好的參考系——通常是慣性的——往往是解運動問題的第一步，也是最聰明的一步。