在俄罗斯，一个著名的组织VTsIOM进行了案例研究 ，要求公民回答以下问题：“您是否同意以下说法：太阳是否绕地球公转？” 这项调查的数据在媒体上反复印制，并且在讨论各种社会政治问题时，经常在各种网络资源的评论中引用它。
如果我参加了这项调查，那么我很可能会在那30％的回答中是肯定的。 下面我将尝试解释原因。
事实是，任何运动都是相对的。 对象移动或静止不动以及其移动方式取决于所选的参考系统。 在“太阳绕着地球旋转”的声明中，没有迹象表明存在参照系，只有两个物体，即太阳和地球。
假设存在一个由2个点A和B组成的系统。如果在与点A连接的参照系中，点B在以点A为中心的圆中移动，则在与点B相关的参照系中，点A在以点B为中心的圆中移动B点。
这很容易证明。 用极坐标写旋转方程就足够了。
r = AB
φ=ωt
到圆心的距离不取决于时间，并且等于线段AB的初始长度。 极角是角速度与时间的乘积。 当移动到以B点为中心的极坐标时，A点和B点之间的距离将保持完全相同，并且角度将仅移动180°。
r = BA
φ=π+ωt
我建议不要看图纸，而是看一个视觉插图。 要查看本文中的插图，您将需要一个显示gif动画的浏览器。
这里显示的是3个参考系中太阳地球系统中物体的运动。 左边是日心系统，即太阳位于其中心的系统，右边是地心系统（以地球为中心），中间是与太阳和地球之间的中间点关联的坐标系。 我专门添加了一个中间系统，以表明存在不止两个可能的参考系，并且它们都是相等的。 如果地球绕太阳公转，那么我们可以谈论它围绕任何事物的自转。
实际上，这可能是终点。 VTsIOM问题是文盲，没有明确的答案。 您可以同意太阳绕地球公转的说法，也可以不同意，因此不能得出任何结论，这样的研究不值得关注。 但是，在这一问题上提出的主题非常富有成果。 在它上面您可以讲述很多有趣的事情。 因此，我们继续。
人们研究了天体运动的本质以解决实际问题。 太阳显然会影响天气，因此对于许多活动的计划，例如建筑或农业工作，必须能够计算其轨迹。 科学家观察了照明设备，记录了结果并编制了表格，说明了什么日子，在地球上的什么位置，太阳升起的高度，夜晚将持续多长时间等。以地球为太阳旋转的中心，一切都可能非常准确计算。 这些计算的结果就是我们现在使用的日历。
当有必要计算行星的轨迹时会出现困难。 说维纳斯。 它不会影响天气，但是完全不可能忽略它，因为它是天空中第三亮的物体。 在这个星球的晴朗夜晚，您甚至可以阅读。 鉴于我们所了解的，让我们看看金星的轨道是什么样的。 应该注意的是，要使太阳系的图像完全符合所有比例几乎是不可能的，因此，在我的说明中，没有观察到比例。 我试图只观察到关系更少或更慢的关系（金星比木星小，水星相对于太阳的运动快于地球，等等）。
这是金星在各种参考系中的轨迹。
当金星位于太阳和地球之间的同一直线上或隐藏在太阳后面时，尝试沿着这样的轨迹进行计算。 任务不容易。
除了远古时代的金星外，其他行星也是众所周知的。 例如，最接近太阳的是水星。 在相同坐标下的轨迹如下。
如果连续拍摄几个屏幕截图，您会注意到在每个时间点上，三个系统中的太阳-水星-金星-地球系统的状态都相同。 行星画的线实际上并不存在。 这些是我们的想象力为了更好地理解主题而绘制的数学抽象。
看到这样的美丽，日心系统的优势似乎一点都不明显。
由于不可能预测地心系统中行星的各种行星翻腾，并且可用的坐标表与观测结果有所不同，因此天文学家正在其他系统上工作。 在16世纪中叶，尼古拉·尼古拉耶维奇·哥白尼（Nikolai Nikolaevich Copernicus）出版了一本书，描述了日心系统。 因此，围绕我们周围空间的结构出现了两种观点。 尽管存在严重差异，但它们还是有一些相似之处。
- 无论那里还是那里，一切围绕其旋转的中心都被认为是宇宙的中心。
- 两种系统都不准确，其预测与观察结果不一致。
毫不奇怪，关于日心说的书籍开始进入被禁的文学名册，由教会代表保存。 第一段与宗教教义相抵触，冒犯了信徒的感情，第二段则排除了辩解的理由。
经过数十年的仔细观察，约翰·根里霍维奇·开普勒终于找到了可以以令人满意的精度计算所有已知行星在不同时间的位置的公式。 这些公式在不动的太阳的参照系中起作用，因此世界的日心系统将其自身确立为公认的理论。
长期以来，现代科学已经放弃了静止的物体更为重要的想法。 没有人在寻找“宇宙中心”。 参考系统是用作工具的数学抽象。 对于某些任务，需要一个日心系统，对于其他任务，需要一个地心系统，并且有些任务都不适合。 而且，它是合适的-它不合适，这是一个主观的评估。 适当的参考系统是其中易于执行具有所需精度的必要计算的系统。 随着计算机技术的出现，这种边界被进一步消除。 在家中使用简单的python程序 ，您可以在具有相同精度的多个参考系统中获得结果。 您问这样的系统，您将收到结果。
因此，当某人开始在互联网上闲聊的人，有多少人对这个“事实”不熟悉时，可以随意地将该用户视为过去十六世纪（约十六至十八）的客人。
17世纪末，艾萨克·伊萨科维奇·牛顿（Isaac Isaakovich Newton）制定了万有引力定律和力学定律，从而确定了约翰·根里霍维奇的公式，并在日心参考框架中以合理的精度工作。 这突出了日心系统，其中地球围绕太阳公转。
牛顿力学与创建时已知的观测结果非常吻合，但与此同时提出了需要解释的新问题。 这样她就很漂亮，因为新问题激发了人们寻找新答案的机会。 牛顿定律有以下问题：
- 重力立即无休止地扩散。 多年以来，物理学领域中的许多实验都给出了理由，证明这种现象在自然界中是不会发生的，并且如果某物立即传播，那么很可能我们就无法理解。
- 随着时间的推移，水星的轨道偏离了计算得出的轨道。 偏移量不是很大，但是很明显。
- 牛顿定律仅在惯性参考系中得到满足。
最后一点是经典力学中的最弱点。 律是在惯性参考系中实现的，但是尚无确切的系统定义。 不管有多少人困惑，他们都没有提出任何建议，只是惯性参考系就是满足牛顿定律的参考系。 事实证明这是一个循环，即术语本身的定义。 日心系统只能近似地视为惯性，而根本不存在实际的惯性系统。
现在是时候请苏联科学院名誉院士阿尔伯特·日耳曼维奇·爱因斯坦发言：
我们能否以这样的方式制定法律，使其对所有坐标系均有效，不仅适用于直线和匀速运动的系统，而且适用于相对于彼此绝对任意运动的系统？ 如果能够做到，那么我们的困难将得到解决。 然后，我们将能够在任何坐标系中应用自然法则。 在科学发展初期如此激烈的托勒密和哥白尼的观点之间的斗争将变得完全没有意义。 任何坐标系都可以在相同的基础上应用。 两个句子-“太阳在静止，地球在运动”和“太阳在运动并且地球在静止”-仅仅意味着在不同的坐标系上有两个不同的协议。
我们可以建立在所有坐标系中都有效的真实相对论物理学吗？ 物理学中，没有绝对运动，只有相对运动？ 实际上，这是可能的！
原始物理学的演变，1938年我们是否可以制定物理定律，使其对所有cs均有效，不仅是那些匀速运动的，而且是相对于彼此任意运动的定律？ 如果能够做到，我们的困难将过去。 这样，我们就可以将自然法则应用于任何cs。在科学的早期，托勒密和哥白尼的观点之间如此激烈的斗争将是毫无意义的。 可以使用cs具有相等的理由。 这两个句子“太阳在静止，地球在静止”或“太阳在运动，地球在静止”，仅表示关于两个不同cs的两个不同约定。
我们能建立一个在所有cs中都有效的相对论物理学吗？ 在物理学中，绝对运动没有位置，而相对运动没有位置？ 确实有可能！
爱因斯坦同志发展了引力理论，它不需要惯性参考系。 他的广义相对论解释了水星轨道的反常现象，发现了许多其他实验证实，并对科学提出了许多新问题。 因此，她很漂亮。
在承认相对论之后，关于太阳是否绕地球旋转或反之亦然的争论最终等同于尖锐和钝角之战。 而且，在我们的社会中，我们仍然不得不处理关于自然规律的过时观念这一事实引起了悲伤和遗憾。
我记得导演伊戈尔·费多罗维奇·马斯列尼科夫出色地拍摄的《猩红色练习曲》中的一集：
原来更有趣。“但是太阳系！” 我抗议了。
“这对我有什么好处？” 他不耐烦地打断了他。 “你说我们绕着太阳转。 如果我们绕月飞行，这对我或我的工作不会产生任何贡献。”
沃森，一位受过良好教育的人，向福尔摩斯介绍了现代科学中采用的参照系。 同时，他犯了普通人的一个典型错误。 他认为科学理论是绝对的真理，不允许怀疑。 同时，任何科学理论首先都具有适用性的限制，其次，任何时候它都可以被新的实验驳斥，然后必须加以修改。
另一方面，福尔摩斯并不熟悉伟大物理学家的作品，这种无知只是帮助他不专注于一种观点，这使他开始在谈话中思考问题。 霍姆斯的头脑敏锐和博学多才，使他比现代科学更进一步，并用他自己的话说出了新理论的基本原理：自然定律相对于参照系而言是不变的。
合计
- 如果没有给出参考框架，谁围绕谁旋转的问题就没有意义。
- 如果其中一位读者希望在不同的参考系统中绘制行星运动的简化方案，那么他们可以使用我的python脚本 。 该脚本使用matplotlib库。 为了对太阳系进行精确建模，我可以推荐太阳系范围 。
后记
在为本文准备GIF时，我有另一个有趣的想法，尽管也不是毫无争议的。 这个想法极大地改变了我的结论，因此我决定分享它不会是多余的。
由于运动是相对的，所以我们只能在众所周知的参考系中进行讨论。 但是，在日常生活中我们没有。 每台机器都有一个显示速度的设备。 我们非常了解它显示相对于路面的速度。 在道路附近，有一个指示最大速度的标志。 没有人会对驾驶员以相对于太阳的29 km / s的速度行驶罚款。 驾驶员和检查员都知道标志的速度限制是相对于该标志测量的。 天气预报，体育成就，交通，导航，所有这些都需要指定速度，但是没有明确指出参考系统。
因此，我们可以得出以下结论：
有一个默认的参考系统，在没有明确指示其他参考系统的情况下，它会在日常生活中使用。 该系统是地心的。
因此，VTsIOM问题只有唯一正确的答案：“是的。 我同意 太阳围绕地球旋转。” 我希望社会学家不要因为这个异端而把我烧死。
臭名昭著的“案例研究”的结果现在可以解释为：
这就是有效的经理带给国家的东西！ 只有三分之一的人口知道太阳绕地球旋转。 其余的2/3是考试的受害者。 没错，这是一个积极的趋势，从2007年到2011年，受过良好教育的公民所占比例从28％增加到32％，但这显然是不够的。 以这种速度，我们将仅在2080年之前实现普及扫盲。 紧急的事情需要做。