Si todo es relativo entre sí en este universo, ¿por qué mantenemos al Sol como punto de referencia?

Cuando intenta comprender la mecánica de un sistema, generalmente es conveniente elegir coordenadas que reflejen la simetría del sistema. El sistema solar tiene una simetría central aproximada porque el Sol es, con mucho, la masa más grande del mismo, y las coordenadas que reflejan esta simetría son coordenadas polares con el Sol en el centro.

Por ejemplo, en estas coordenadas, si la Tierra fuera el único objeto además del Sol, la órbita de la Tierra sería (casi) una elipse. La presencia de los otros planetas (principalmente Júpiter) perturba la órbita de la Tierra, pero podemos manejar esto mediante la teoría de la perturbación comenzando con la órbita elíptica y agregando las perturbaciones causadas por los otros planetas.

Así que tomar al Sol como punto de referencia es un reflejo de la simetría del Sistema Solar.

Como se señaló en otras respuestas, si estamos describiendo la galaxia, el Sol ya no es el mejor lugar para establecer el origen de nuestro sistema de coordenadas, y usaríamos coordenadas polares centradas en el centro de simetría de la galaxia. Del mismo modo, para describir un cúmulo de galaxias elegiríamos que el origen sea el centro de masa del cúmulo. En las escalas más grandes, el universo es isotrópico y homogéneo, por lo que no importa dónde coloquemos el origen.

Se trata del contexto en el que desea analizar un tema en particular.
Si estás estudiando el sistema solar, lo más adecuado sería considerar al sol como el centro del sistema.
Si estás estudiando la Vía Láctea, el sol no es un buen punto de referencia, debes tomar el centro de la galaxia.

De igual forma, para ubicar las estrellas desde un observador en la tierra se utiliza la “esfera celeste”, y eso no significa volver al modelo de Ptolomeo.
Se trata del alcance que se pretende en un análisis particular.

¿Por qué no en relación con la Tierra?

Los científicos expresan cosas relativas a la Tierra, donde eso tiene sentido. No podía imaginar tratar de pronosticar el clima o modelar la circulación global de la atmósfera de la Tierra desde la perspectiva de un marco no giratorio con su origen en el baricentro del sistema solar. Los astrónomos, al menos aquellos que trabajan con equipos terrestres, también tienen que expresar cosas relativas a la rotación de la Tierra. Después de todo, necesitan saber hacia dónde apuntar su equipo terrestre.

Los meteorólogos no solo representan el clima en términos de un punto de vista geocéntrico, sino que modelan el clima desde esa perspectiva. Esto significa que todo tipo de fuerzas ficticias surgen en sus modelos porque la Tierra está acelerando y rotando. No hay nada de malo en eso en sí , siempre y cuando uno haga las matemáticas correctamente. Dado que cualquier alternativa (p. ej., un marco que no gira) es aún peor, los meteorólogos se aseguran de hacer las matemáticas correctamente.

Por otro lado, usar una perspectiva centrada en la Tierra y fija en la Tierra para describir los comportamientos de los objetos distantes que observan los astrónomos es incluso más ridículo que tratar de describir el clima de la Tierra desde la perspectiva de un objeto no giratorio basado en el baricentro. perspectiva. Es mucho más fácil describir el comportamiento de los cuerpos del sistema solar desde la perspectiva de un marco basado en el baricentro que no gira. De manera similar, ese marco no es tan bueno para describir el comportamiento de la galaxia en su conjunto.

Un marco de referencia en reposo con el Sol es, con una buena aproximación, un sistema inercial (mucho mejor que uno en reposo con nuestro planeta u otros cuerpos del sistema solar, esencialmente en vista de la masa mucho mayor del Sol). La física en marcos de referencia inerciales tiene la forma más simple. Por ejemplo, el movimiento de los planetas alrededor del Sol se describe a lo largo de elipses con el Sol como uno del centro, con una buena aproximación. La razón última de este hecho (asumiendo la forma newtoniana de la ley gravitacional) es que señalé: si se hace referencia a otro marco de referencia, uno tiene que incluir las llamadas fuerzas de inercia, en un sentido no físicas .además del gravitacional para explicar el complicado movimiento de los planetas. Todo este razonamiento tiene sentido si no se tienen en cuenta las cuestiones cosmológicas en las que la relatividad general juega un papel crucial y, en cambio, se adopta el paradigma newtoniano.

Las personas que están estudiando algo generalmente usan un marco de referencia que está razonablemente cerca de las cosas de interés. Si bien, en teoría, podría ser posible medir la estatura de un hombre determinando con mucha precisión la distancia desde el centro de la Tierra hasta la parte inferior de sus pies, así como la distancia desde el centro de la Tierra hasta la parte superior de su cabeza. , y restando el primero del segundo, es más fácil y más preciso medir la altura de la parte superior de la cabeza de la persona en relación con la de una superficie sobre la que está parada la persona .

La distancia de la Tierra al Sol es mucho mayor que el diámetro de la Tierra, por lo que cuando se informa sobre las ubicaciones de los objetos terrestres, tiene sentido describir las ubicaciones en relación con otros objetos terrestres. Solo si uno está considerando todo en la Tierra como un solo punto, tiene sentido usar el Sol como punto de referencia. Yendo al revés, la distancia entre el Sol y la estrella más cercana es mucho mayor que la distancia entre el Sol y el cuerpo en órbita conocido más distante que solo tiene sentido usar cualquier punto de referencia fuera del sistema solar si el Sol y todo que lo orbitan se consideran un solo punto.

Debido al GPS y tecnologías similares para determinar la ubicación de objetos terrestres, sería casi práctico determinar la estatura de una persona midiendo las posiciones absolutas de la cabeza y los pies; Sin embargo, desde una perspectiva astronómica, tratar de usar cualquier tipo de sistema de coordenadas solares o galácticos para trazar las ubicaciones de los objetos terrestres sería como tratar de usar un barómetro para medir la estatura. Un barómetro puede permitir determinaciones aproximadas de altitud, pero la incertidumbre en las mediciones de altitud de la cabeza y los pies de la persona probablemente exceda la distancia entre ellos en órdenes de magnitud, haciendo que las determinaciones de estatura no tengan sentido.