Wenn in diesem Universum alles relativ zueinander ist, warum behalten wir dann die Sonne als Bezugspunkt?

Wenn Sie versuchen, die Mechanik eines Systems zu verstehen, ist es normalerweise bequem, Koordinaten zu wählen, die die Symmetrie des Systems widerspiegeln. Das Sonnensystem ist ungefähr zentralsymmetrisch, weil die Sonne bei weitem die größte Masse darin ist, und die Koordinaten, die diese Symmetrie widerspiegeln, Polarkoordinaten mit der Sonne im Zentrum sind.

Wenn zum Beispiel in diesen Koordinaten die Erde das einzige Objekt neben der Sonne wäre, wäre die Umlaufbahn der Erde (fast) eine Ellipse. Die Anwesenheit der anderen Planeten (hauptsächlich Jupiter) stört die Umlaufbahn der Erde, aber wir können dies durch die Störungstheorie handhaben, die mit der elliptischen Umlaufbahn beginnt und die von den anderen Planeten verursachten Störungen hinzufügt.

Die Sonne als Bezugspunkt zu nehmen, spiegelt also die Symmetrie des Sonnensystems wider.

Wie in anderen Antworten erwähnt, ist die Sonne, wenn wir die Galaxie beschreiben, nicht mehr der beste Ort, um den Ursprung unseres Koordinatensystems festzulegen, und wir würden Polarkoordinaten verwenden, die auf das Symmetriezentrum der Galaxie zentriert sind. Ebenso würden wir zur Beschreibung eines Galaxienhaufens den Massenmittelpunkt des Haufens als Ursprung wählen. Auf den allergrößten Skalen ist das Universum isotrop und homogen, also spielt es keine Rolle, wo wir den Ursprung platzieren.

Es dreht sich alles um den Kontext, in dem Sie ein bestimmtes Problem analysieren möchten.
Wenn Sie das Sonnensystem studieren, wäre es am besten, die Sonne als Zentrum des Systems zu betrachten.
Wenn Sie die Milchstraße studieren, ist die Sonne kein guter Bezugspunkt, Sie sollten das Zentrum der Galaxie nehmen.

Ebenso wird zur Ortung der Sterne von einem Beobachter auf der Erde die „Himmelskugel“ verwendet, und das bedeutet nicht, zum Modell des Ptolemäus zurückzukehren.
Es geht um den Umfang, der in einer bestimmten Analyse beabsichtigt ist.

warum nicht relativ zur Erde?

Wissenschaftler drücken Dinge relativ zur Erde aus, wo das Sinn macht. Ich konnte mir nicht vorstellen, das Wetter vorherzusagen oder die globale Zirkulation der Erdatmosphäre aus der Perspektive eines nicht rotierenden Rahmens mit Ursprung im Baryzentrum des Sonnensystems zu modellieren. Astronomen, zumindest diejenigen, die sich mit erdgebundenen Geräten befassen, müssen sich auch relativ zur rotierenden Erde ausdrücken. Sie müssen schließlich wissen, wohin sie ihre erdgebundene Ausrüstung richten sollen.

Meteorologen stellen das Wetter nicht nur aus geozentrischer Sicht dar, sie modellieren das Wetter aus dieser Perspektive. Das bedeutet, dass in ihren Modellen allerlei fiktive Kräfte entstehen, weil die Erde sowohl beschleunigt als auch rotiert. Daran ist per se nichts auszusetzen , solange man die Mathematik richtig macht. Da jede Alternative (z. B. ein nicht rotierender Rahmen) noch schlechter ist, achten Meteorologen darauf, dass sie die Mathematik richtig machen.

Andererseits ist die Verwendung einer erdzentrierten, erdfixierten Perspektive zur Beschreibung des Verhaltens der entfernten Objekte, die Astronomen beobachten, noch lächerlicher, als zu versuchen, das Wetter der Erde aus der Perspektive eines nicht rotierenden, auf Baryzentren basierenden zu beschreiben Perspektive. Es ist viel einfacher, das Verhalten von Körpern im Sonnensystem aus der Perspektive eines nicht rotierenden Rahmens auf Baryzentrumsbasis zu beschreiben. Dieser Rahmen ist ebenfalls nicht so gut geeignet, um das Verhalten der Galaxie als Ganzes zu beschreiben.

Ein auf der Sonne ruhendes Bezugssystem ist in guter Näherung ein Inertialsystem (viel besser als eines, das auf unserem Planeten oder anderen Körpern im Sonnensystem ruht, im Wesentlichen angesichts der enorm größeren Masse der Sonne). Die Physik in Trägheitsbezugssystemen hat die einfachste Form. Beispielsweise wird die Bewegung von Planeten um die Sonne in guter Näherung entlang von Ellipsen beschrieben, wobei die Sonne einer der Mittelpunkte ist. Der letzte Grund für diese Tatsache (unter Annahme der Newtonschen Form des Gravitationsgesetzes) ist, dass ich darauf hingewiesen habe: Wenn man sich auf ein anderes Bezugssystem bezieht, muss man sogenannte, gewissermaßen unphysikalische Trägheitskräfte einbeziehenzusätzlich zur Gravitation, um die komplizierte Bewegung der Planeten zu erklären. All diese Überlegungen sind sinnvoll, wenn man kosmologische Themen außer Acht lässt, bei denen die allgemeine Relativitätstheorie eine entscheidende Rolle spielt, und stattdessen das Newtonsche Paradigma annimmt.

Menschen, die etwas studieren, verwenden im Allgemeinen einen Bezugsrahmen, der den interessierenden Dingen einigermaßen nahe kommt. Während es theoretisch möglich sein könnte, die Statur eines Menschen zu messen, indem man sehr genau den Abstand vom Erdmittelpunkt zu den Fußsohlen sowie den Abstand vom Erdmittelpunkt zum Scheitel seines Kopfes bestimmt , und durch Subtrahieren des ersten vom zweiten, ist es sowohl einfacher als auch genauer , die Höhe der Oberseite des Kopfes der Person relativ zu der einer Oberfläche zu messen, auf der die Person steht .

Die Entfernung von der Erde zur Sonne ist so viel größer als der Durchmesser der Erde, dass es bei der Angabe der Standorte von terrestrischen Objekten sinnvoll ist, Standorte relativ zu anderen terrestrischen Objekten zu beschreiben. Nur wenn man alles auf der Erde als einen einzigen Punkt betrachtet, macht es Sinn, die Sonne als Bezugspunkt zu verwenden. Umgekehrt ist die Entfernung zwischen der Sonne und dem nächsten Stern so viel größer als die Entfernung zwischen der Sonne und dem am weitesten entfernten bekannten umlaufenden Körper, dass es nur sinnvoll ist, einen Bezugspunkt außerhalb des Sonnensystems zu verwenden, wenn die Sonne und alles umkreist, werden als ein einziger Punkt betrachtet.

Aufgrund von GPS und ähnlichen Technologien zur Bestimmung der Standorte von terrestrischen Objekten wäre die Bestimmung der Statur einer Person durch Messen der absoluten Positionen von Kopf und Füßen fast praktisch; Aus astronomischer Sicht jedoch wäre der Versuch, irgendein solares oder galaktisches Koordinatensystem zu verwenden, um die Positionen von terrestrischen Objekten darzustellen, wie der Versuch, ein Barometer zur Messung der Statur zu verwenden. Ein Barometer kann grobe Höhenbestimmungen ermöglichen, aber die Unsicherheit in den Höhenmessungen des Kopfes und der Füße der Person würde wahrscheinlich den Abstand zwischen ihnen um Größenordnungen überschreiten, was jede Körpergröße bedeutungslos macht.