El acto de definir marcos de referencia es solo eso: creamos lo que es un marco de referencia basado en nuestras necesidades analíticas particulares. Para realizar muchos experimentos de la complejidad y precisión posibles hoy en día, la elección del marco de referencia se vuelve muy importante.
En la realidad verdadera y absoluta, como se ajusta a las teorías de la relatividad de Einstein, ningún marco es absolutamente inercial. Para la aplicación práctica de la física en la astrodinámica actual, a menudo “definimos” la esfera celestial (Wikipedia) como un marco de referencia inercial, marcando las estrellas distantes como relativamente inmóviles en el universo visible. Pero sabemos que incluso esas estrellas se están moviendo, de manera relativamente imperceptible en relación con las estrellas más cercanas y nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.
En verdad, podemos definir la Tierra como el centro de un marco de referencia inercial y luego definir todos los demás movimientos de todos los demás cuerpos que se moverán en relación con ese marco inercial. En esencia, podemos definir un sistema de coordenadas en el que el Sol realmente orbita la Tierra inercial.
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Cualquiera de los dos cuerpos en movimiento uno con respecto al otro puede tener el marco de referencia inercial definido por uno u otro cuerpo. Incluso es posible definir el marco de referencia inercial sobre el centro de masa de dos cuerpos y, por lo tanto, ver ambos cuerpos orbitando simultáneamente.
Esta es la base central de la teoría de la relatividad, que un primer observador puede observar un universo que se mueve alrededor del primer observador, donde para el primer observador el marco de referencia local es inercial (no se mueve). Y al mismo tiempo, un segundo observador puede definir el marco de referencia del segundo observador como inercial y ver el marco de referencia del primer observador como no inercial.
El mejor marco de referencia inercial para fines generales que podemos definir es la esfera celeste (Wikipedia) utilizada por los astrónomos y ese marco de referencia está vinculado a las estrellas distantes. Pero durante un largo período de tiempo sabemos incluso que el marco de referencia cambiará y, por lo tanto, no es realmente inercial.
Entonces, desde un punto de vista relativista, la Tierra puede definirse como un marco de referencia inercial y no inercial.
Un buen ejemplo de cómo usamos un marco de referencia inercial, la esfera celestial (Wikipedia), son los cálculos realizados con el propósito de rastrear satélites. Hacemos referencia a la ubicación de los satélites en la mayoría de las aplicaciones prácticas utilizando la esfera celestial – (Wikipedia) como marco de referencia inercial. En ese marco de referencia, determinamos cuándo un satélite podría ser visible calculando su ubicación sobre una Tierra giratoria (no inercial). Pero al mismo tiempo, calculamos un vector de puntería a partir del marco de referencia local, tratado como inercial, para representar hacia dónde queremos apuntar nuestro telescopio, que está fijado a la superficie de la Tierra.